JP3153206B2

JP3153206B2 - 粉体充填装置およびその運転方法

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Publication number: JP3153206B2
Application number: JP14280999A
Authority: JP
Inventors: 眞土井; 昌樹伴; 陽治郎寺町
Original assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Current assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: JP2000335748A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、粉体を脱気して、そのかさ比重
（かさ密度）を増加させる粉体脱気装置を備えて、所定
容積（サイズ）の包装袋に所定重量の粉体を充填するよ
うにした粉体充填装置、並びに、その運転方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、粉体には、粉砕、分級、空気輸
送、混合等の種々の処理が施されるため、その間隙には
多量の空気が含まれる。この粉体に含まれる空気の量
は、粉体の状態や種類、原料の原産地等によって大きく
変動するため、同種の粉体であっても、そのかさ比重
は、例えば小麦粉の場合には０．５〜０．６５の範囲と
いうようにある程度ばらついている。特に、製粉後の粉
体のかさ比重は不安定で、経時とともに次第に変動す
る。

【０００３】粉体製品を包装する際には、例えば内面樹
脂コート紙袋等の包装体に一定重量（実際には入れ目を
含むので一定以上の重量）の粉体を充填する必要があ
る。しかし、前述のように、同種の粉体でも、そのかさ
比重がばらついていれば、最もかさ比重の小さい場合を
考慮して包装体のサイズを決定しなければならなくな
る。このため、包装体のサイズが大きくなってしまい、
そのコストのみならず、包装粉体製品の運送、保管コス
トなどの上昇を招いてしまう。

【０００４】上述の経済的理由によって、一定重量の粉
体を充填するための包装体、例えば前述の小麦粉等の小
袋包装の場合であれば、２５０ｇ詰め、５００ｇ詰め、
１ｋｇ詰め等の袋のサイズはできるだけ小さくするのが
好ましいため、実際に可能な限り最小化されている。こ
のため、ある程度かさ比重がばらついている粉体であっ
ても、所定サイズの包装体に、所定重量の粉体を正確に
充填することができる粉体充填装置が必要となる。

【０００５】例えば、スケール（秤量装置）を備える粉
体充填装置を使用すれば、フィードバックコントロール
を用いて、重さを測りながら包装体に所望の重量の粉体
を充填することが可能である。このように、スケールを
使用すれば、粉体のかさ比重に係わらず、包装体に所定
重量の粉体を充填することはできるが、装置構造が複雑
になり、当然の如く大幅なコストアップを招くという問
題がある。また、ばらついている粉体かさ比重の如何な
る場合にも対応できるよう、包装体のサイズを大きめに
設定しなければならないという問題もある。

【０００６】したがって、スケールを備えていない容積
式の粉体充填装置が一般的に利用されている。しかし、
容積式の粉体充填装置は、安価である反面、スクリュー
コンベア（スクリューオーガ）の回転回数（角度）にの
み依存して包装体への粉体の充填量が決定されるため、
包装体に所定重量の粉体を充填する際には、そのかさ比
重を一定化することが求められる。したがって、容積式
の粉体充填装置では、粉体を脱気し、そのかさ比重を増
加させる粉体脱気装置が使用されることが多い。

【０００７】ここで、図５に、従来の粉体充填装置の一
例の概念図を示す。同図に示す縦型の粉体充填装置５２
は、小麦粉等の粉体製品を袋に詰めて包装するもので、
粉体を貯留するための容器となるホッパー１２と、粉体
を脱気する粉体脱気装置５４と、ホッパー１２に貯留さ
れる粉体を粉体脱気装置５４側へ搬送するスクリューコ
ンベア１６と、粉体脱気装置５４を介して、粉体に含ま
れている空気を吸気する吸気装置６０とを有する。

【０００８】図示例の粉体充填装置５２において、ホッ
パー１２の上端開口部は、粉体を投入するための粉体投
入口１２ａとなる。粉体脱気装置５４は、粉体を脱気す
るためのフィルタ５８と、このフィルタ５８が装着され
る円筒形状のケーシング５６と、フィルタ５８の外壁面
全体を覆うように設けられた脱気バッファ６２とを有
し、ケーシング５６の上端開口部は、ホッパー１２の下
端開口部に連接され、ケーシング５６の下端開口部は、
脱気後の粉体が排出される粉体排出口５６ａとなる。

【０００９】また、スクリューコンベア１６は、スクリ
ュー回転軸１６ｂに沿ってらせん状に形成されているス
クリュー羽根１６ａを有する。このスクリューコンベア
１６は、ホッパー１２の外上部から吊設され、粉体投入
口１２ａを介してホッパー１２の内部に挿入され、さら
に、ホッパー１２と粉体脱気装置５４とが連接されてい
る開口部を介して、粉体脱気装置５４のケーシング５６
の粉体排出口５６ａ近傍まで延在している。

【００１０】この縦型粉体充填装置５２では、スクリュ
ーコンベア１６が所定時間、所定速度で回転され、ホッ
パー１２の内部に貯留されている粉体が、粉体脱気装置
５４のケーシング５６内を通して粉体排出口５６ａから
排出され、その下部に配置されている包装体内に充填さ
れる。その際、粉体は、ケーシング５６内を通過する時
に、フィルタ５８を介して脱気バッファ６２を経由し吸
気装置６０により吸気され、多量の空気が含まれている
粉体から空気のみが除去される。

【００１１】ところで、上述するスクリューコンベア１
６は、ホッパー１２の外部から吊設されており、いわゆ
る片持ち構造であるため、振れ回りが生じやすく、スク
リュー羽根１６ａがフィルタ５８に接触する場合があ
る。このため、従来用いられている金網やパンチングメ
タル等のフィルタでは、回転するスクリュー羽根１６ａ
が接触して破損し、その金属片が最終製品となる粉体中
に混入される恐れがあるという問題点があった。

【００１２】また、図示例のように、粉体を脱気した後
に包装体に充填する粉体充填装置５２では、特に、例え
ば５０〜７０袋／分の高速で粉体を排出して充填する場
合には、スクリューコンベア１６によって搬送される粉
体が粉体脱気装置５４の粉体排出口５６ａから落下する
際、粉体の流れが脱気の作用によって乱れて不規則とな
る。このため、包装体の周辺にまで飛散して包装体の中
に充填されず、充填量が不足したり、充填量がばらつく
という問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点を解消し、スクリュー羽根が接
触して破損することのない粉体脱気装置を備えた竪型の
粉体充填装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、粉体排出口から排出される脱気後の粉体が飛
散するのを防止し、脱気後の粉体を包装袋の中に正確に
充填することが可能な粉体充填装置を提供することにあ
る。本発明のさらに他の目的は、上記粉体充填装置を用
いて、脱気後の粉体の充填量にばらつきが少なく、所定
サイズの包装袋に所定重量の粉体を高精度に充填するこ
とが可能な粉体充填装置の運転方法を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る粉体充填装置は、粉体に含まれている
空気を脱気し、脱気後の前記粉体を所定容積の包装袋に
所定重量充填する竪型の粉体充填装置であって、第１の
開口部から投入された粉体が第２の開口部から排出され
るまでの間に配置されたフィルタと、前記第１および第
２の開口部が開口された前記フィルタの装着部とを有
し、前記フィルタは、その内径が前記装着部の開口部の
内径よりも大きく構成された粉体脱気装置と、この粉体
脱気装置に粉体を供給するホッパーと、このホッパーお
よび前記粉体脱気装置の内部に挿入され、前記ホッパー
から前記粉体脱気装置へ前記粉体を搬送するスクリュー
コンベアと、前記粉体脱気装置のフィルタの外壁面側か
ら前記粉体に含まれている空気を吸引する吸気装置を有
することを特徴とする。

【００１５】ここで、前記フィルタは、複数枚のメッシ
ュを積層して構成される金網であって、その内壁面側か
ら外壁面側になるに従って、または、その内壁面側およ
び外壁面側から内芯部側になるに従って次第にメッシュ
の細かいものを使用するのが好ましい。

【００１６】また、本発明に係る粉体充填装置において
は、前記構成要素に加えて、さらに、前記粉体脱気装置
の装着部の第２の開口部に連接される第３の開口部およ
び、この第３の開口部から投入される前記粉体が排出さ
れる第４の開口部が開口されている中空円筒形状の整流
装置を有し、この整流装置の長さは、当該整流装置の内
径の３０％以上であることが好ましい。

【００１７】また、本発明に係る粉体充填装置の運転方
法は、前記各項のいずれか１項に記載の粉体充填装置の
運転方法であって、前記粉体に含まれている空気を吸引
する圧力を−１００ｍｍＨｇ〜−５００ｍｍＨｇの範囲
とすることを特徴とする。なお、前記粉体に含まれてい
る空気を吸引する圧力を−２００ｍｍＨｇ〜−４００ｍ
ｍＨｇの範囲とすることがさらに好ましい。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の粉体脱気装置およびこれを用
いた粉体充填装置ならびにその運転方法を詳細に説明す
る。図１は、本発明の粉体充填装置の一実施例の概念図
である。図示例の粉体充填装置１０は、ホッパー１２
と、本発明の粉体脱気装置１４と、スクリューコンベア
１６と、駆動装置１８と、吸気装置２０と、センサ装置
２２と、制御装置２４とを有する。

【００２１】同図に示す本発明の粉体充填装置１０にお
いて、まず、ホッパー１２は、かさ比重の小さい所定量
の粉体４６を貯留するための容器であって、その上端お
よび下端には各々開口部が設けられている。ホッパー１
２の上端開口部は、図示していないコンベア等によっ
て、その内部に貯留する粉体４６を投入するための粉体
投入口１２ａとなるもので、その下端開口部は、本発明
の粉体脱気装置１４の上端開口部に連接されている。

【００２２】ホッパー１２内部に貯留されている粉体４
６の粉面は、後述するレベルセンサ４２によって常時検
出されている。粉体脱気装置１４の粉体排出口１４ａか
ら脱気後の粉体４６が排出され、ホッパー１２内部の粉
体４６が減少すると、かさ比重の小さい粉体４６が、図
示していないコンベア等によって粉体投入口１２ａから
適宜補充される。これにより、スクリューコンベア１６
にかかる粉体圧は常に一定となるように制御される。

【００２３】図示例の粉体充填装置１０では、１つの袋
等の包装体（以下、単に袋という）４８への粉体４６の
充填量は、スクリューコンベア１６の全回転数、すなわ
ち、回転速度（単位時間当りの回転数）と駆動時間とに
よって設定される。このため、制御装置２４によって、
ホッパー１２内部の粉体４６の状態や貯留量、スクリュ
ーコンベア１６にかかる粉体圧等が一定となるよう制御
される。また、スクリューコンベア１６の回転速度や駆
動時間は、１つの袋に対する充填量に応じてあらかじめ
設定されている値に正確に制御される。

【００２４】続いて、粉体脱気装置１４の詳細説明を行
う。その内部は、図２（ａ）に断面図を、同図（ｂ）に
斜視図を示すように、粉体４６を脱気するための円筒形
状のフィルタ２６と、このフィルタ２６を装着部３０に
保持するための取付フランジ２８（２８ａ，２８ｂ）と
を有し、その３者で一つのユニットを構成している。図
の如く、フィルタ２６の外径は、取付フランジ２８の外
径よりも小さくなっている。上部取付フランジ２８ａの
中心開口部は粉体の投入口となっており、一方、下部取
付フランジ２８ｂの中心開口部は、脱気後の粉体４６が
排出される粉体排出口１４ａとなる。

【００２５】また、図３に示すように、ホッパー１２の
下端開口部近辺の内壁に刻まれた溝と、ノズル本体２５
上部の環状部とが嵌合して両者は固定される。ホッパー
１２は左右二分割構造となっており、その片側内壁には
ノズル本体２５を位置決めするためのピン２９が嵌入さ
れる孔が形成されている。取付フランジ２８の内径は、
ノズル本体２５の上方部の内径と同一であり、また、取
付フランジ２８の外径は、ノズル本体２５の下方部の内
径とほぼ等しく、上記の（上部取付フランジ２８ａ−フ
ィルタ２６−下部取付フランジ２８ｂ）のユニットがノ
ズル本体２５の下方より嵌挿され内部に納まる。そして
さらに、ノズル本体２５には整流装置５０がボルト５１
によりフランジ接合されて、一体の粉体脱気装置１４を
構成することになる。このように組まれると、フィルタ
２６とノズル本体２５の隙間には円環状の空間、すなわ
ち脱気バッファ２７が形成され、それはノズル本体２５
に設けられた脱気口２５ａに連通している。

【００２６】本実施例では、ノズル本体２５の上方部の
内径と取付フランジ２８の内径が同一の６０ｍｍである
のに対して、フィルタ２６の内径は両縁部で１ｍｍずつ
大きく６２ｍｍとしてある。すなわち、フィルタ２６に
は、スクリュー羽根が接触してフィルタ２６が破損する
のを防止するための逃げ（クリアランス）が設けられて
いる。なお、この逃げを大きくするほど、スクリュー羽
根１６ａが接触してフィルタ２６が破損する危険性は減
少するが、脱気の効果が低下するため、取付フランジ２
８の内径サイズに応じて、スクリュー羽根１６ａがフィ
ルタ２６に接触しない範囲で最小の大きさの逃げとする
のが好ましい。

【００２７】本実施例では、フィルタ２６の一例とし
て、複数枚のステンレスワイヤーのメッシュを積層して
構成される金網を使用する。この時、内壁面側から外壁
面側になるに従って次第にステンレスワイヤーの線径が
細いもの、すなわち、メッシュの細かいものを使用す
る。あるいは、内壁面側および外壁面側の線径を太く
し、その内芯部側になるに従って線径の細くなるステン
レスワイヤーで構成されたメッシュを使用するのも好ま
しい。なお、積層するステンレスワイヤーのメッシュの
枚数や線径（メッシュの粗さ）、大きさ等を適宜選定す
ることにより、粉体脱気の精度や能力を適宜調整するこ
とが可能である。

【００２８】図示例の粉体脱気装置１４では、上部取付
フランジ２８ａの中心開口部側から粉体４６を投入し、
これを連続的に下部取付フランジ２８ｂの中心開口部の
粉体排出口１４ａ側へ排出しながら、フィルタ２６の外
壁面側から脱気バッファ２７を経由して減圧吸気する
と、フィルタ２６の内部を通過する粉体４６がフィルタ
２６の内壁面に吸い寄せられる。この時、粉体４６の一
部がメッシュの間に捕捉され、それらが一種の濾過層と
して機能し、以降は粉体４６がメッシュをすり抜けて吸
気装置２０側に流入することなく、連続的に粉体４６の
脱気が行われる。

【００２９】なお、フィルタ２６としては、粉体４６中
の空気のみをろ過できればどのようなものでもよく、例
えばパンチングメタル（打ち抜き板）、多孔質のスクリ
ーン、多孔質セラミックスや金属などの焼結体、もしく
は、本出願人に係る特開平８−１７５６７６号公報に開
示の接触粗面式積層フィルタユニット等を用いることも
できる。また、フィルタ２６は、その装着部３０の内周
面全体に形成されていても、その一部にのみ形成されて
いてもよい。

【００３０】続いて、スクリューコンベア１６は、スク
リュー羽根１６ａがらせん状に形成されているスクリュ
ー回転軸１６ｂを回転させることによって、ホッパー１
２に貯留されている粉体４６を下方へ搬送し、その回転
数に応じて所定量の粉体４６を粉体脱気装置１４の粉体
排出口１４ａから排出する。スクリューコンベア１６
は、ホッパー１２の外上部から吊設され、ホッパー１２
の内部に挿入され、粉体脱気装置１４の粉体排出口１４
ａまで延在している。

【００３１】駆動装置１８は、制御装置２４の制御に応
じて、スクリューコンベア１６を回転駆動するもので、
モータ３２と、歯車（チェーンスプロケット）３４ａ，
３４ｂと、歯付ベルト３４ｃとを有する。歯車３４ａ
は、スクリューコンベア１６のスクリュー回転軸１６ｂ
の上端に取り付けられ、歯車３４ｂは、モータ１８の回
転軸の上端部に取り付けられ、歯付ベルト３４ｃは、こ
れらの歯車３４ａと３４ｂとの間に張架されている。

【００３２】前述のように、１つの袋に対する粉体４６
の充填量は、スクリューコンベア１６の全回転数によっ
て制御されるため、駆動手段１８は、スクリューコンベ
ア１６の駆動開始と駆動停止を正確に行う必要がある。
従って、モータ３２は、ブレーキ付モータを用いるのが
好ましく、スクリュー回転軸１６ｂに直結したり、ギヤ
等を介して駆動してもよい。また、ブレーキの付いてい
ないモータを用い、クラッチ等を組み込んでもよい。

【００３３】続いて、吸気装置２０は、粉体脱気装置１
４のフィルタ２６を介して、粉体４６に含まれている空
気を吸気するもので、吸気量を所定の一定量に制御する
定流量制御装置３６と、粉体脱気装置１４を定流量制御
装置３６を介して所定吸気量で吸引減圧する真空ポンプ
３８と、配管４０とを有する。図１に示すように、粉体
脱気装置１４と定流量制御装置３６との間、および、定
流量制御装置３６と真空ポンプ３８との間は各々配管４
０で接続されている。

【００３４】図示例の吸気装置２０において設けられた
定流量制御装置３６は、粉体４６の内部の状態に関係な
く脱気量を一定にするためのものであり、脱気効率を高
めるとともに、後述するように、粉体充填量のばらつき
を低減する効果もあるので、吸気装置２０中に設けてお
くのが好ましい。また、この定流量制御装置２８は、ベ
ンチュリによる差圧を利用して弁を開閉させて、定流量
を得るものであり、市販の装置を用いることができる。

【００３５】なお、本発明に用いられる吸気装置２０は
特に制限はなく、図示例に限定されるものではない。ま
た、配管４０の組み合わせ方も特に制限はないし、吸気
源となる真空ポンプ３８も特に制限的ではなく、吸気す
ることができればどのような吸気源でもよく、例えばフ
ァン、ブロワ、コンプレッサー、吸引ポンプ等を用いる
ことができる。

【００３６】続いて、センサ装置２２は、レベルセンサ
４２と、位置センサ４４とを有する。レベルセンサ４２
は、ホッパー１２内部の粉体４６の貯留量を検出するも
ので、ホッパー１２の粉体投入口１２ａ付近に取り付け
られている。位置センサ４４は、袋３４が粉体脱気装置
１４の粉体排出口１４ａ直下の定位置にあることを検出
する。レベルセンサ４２や位置センサ４４による検出結
果はいずれも制御装置２４に入力される。

【００３７】最後に、制御装置２４は、粉体充填装置１
０全体の動作を制御する装置を概念的に表すもので、本
実施例では、例えばレベルセンサ４２の信号を受けて、
ホッパー１２内への粉体４６の補充を制御したり、本発
明の粉体充填装置の運転方法に従って、吸気装置２０の
定流量制御装置３６の流量を制御したり、位置センサ４
４の信号を受けて、駆動装置１８のモータ３２の駆動の
開始および終了すなわち充填時間を制御する。

【００３８】本発明の粉体脱気装置１４および粉体充填
装置１０は、基本的に以上のように構成される。なお、
図１には示していないが、粉体脱気装置１４の粉体排出
口１４ａから排出される脱気後の粉体４６が飛散膨張す
るのを防止し、脱気後の粉体４６が袋４８内に正確に充
填できるようにするために、粉体排出口１４ａに連接し
て以下に述べる整流装置を備えるのが好ましい。

【００３９】図３は、本発明の粉体充填装置で用いられ
る整流装置の一実施例の断面概略図である。同図に示す
ように、整流装置５０は、中空円筒形状のもので、その
上端開口部は粉体脱気装置１４の粉体排出口１４ａに連
接され、下端開口部は、脱気後の粉体４６を排出するた
めの粉体排出口５０ａとなる。なお、整流装置５０の上
端開口部から下端開口部までの長さＬは、その内径Ｄの
３０％以上とする。

【００４０】上記構成の整流装置５０を備えることによ
り、本出願人に係る特開平８−１７５６７６号公報に開
示したように、粉体排出口５０ａから排出される粉体４
６が飛散膨張するのを大幅に抑制することができ、排出
口５０ａの下方に配置される包装体内に、粉体４６を包
装体の周辺に落下させることなく正確に充填することが
できる。これに対し、整流装置５０の長さＬと内径Ｄと
の比を３０％未満にすると、粉体４６の飛散膨張角αが
大きくなり、粉体４６が包装体の周辺に落下するため好
ましくない。

【００４１】なお、整流装置５０は、例示の如く、粉体
脱気装置１４と分離型に構成し、ボルトやビス等によっ
て固定してもよいし、その方式に限定されるものではな
い。また、同図に示すように、スクリューコンベア１６
のスクリュー回転軸１６ｂには、粉体密度を均一にする
ために、スクリュー羽根１６ａの上端部に粉体４６を粉
砕・攪拌するための攪拌羽根１６ｃを備えているのが好
ましい。

【００４２】次に、本発明の粉体脱気装置１４および粉
体充填装置１０の動作とともに、本発明の粉体充填装置
の運転方法について説明する。

【００４３】制御装置２４には、あらかじめ袋４８のサ
イズに応じた充填時間が設定されている。吸気装置２０
の真空ポンプ３８は定常運転されており、定流量制御装
置３６は、制御装置２４の制御により、本発明の粉体充
填装置の運転方法に従って、あらかじめ所定の脱気圧力
となるように制御されている。同じく、制御装置２４の
制御により、モータ３２は停止され、図示していない粉
体排出口１４ａのシャッタは閉止され、レベルセンサ４
２からの信号を受けてホッパー１２内の粉体４６の粉面
のレベルは所定レベルにあることが確認されている。

【００４４】ここで、図４に、脱気圧力と粉体の充填量
のばらつきとの間の関係を表す一実施例のグラフを示
す。図示例のグラフにおいて、横軸は脱気圧力（ｍｍＨ
ｇ）、縦軸は粉体の充填量のばらつき（σ）を表す。こ
のグラフから明らかなように、粉体の充填量のばらつき
は脱気圧力に依存し、脱気圧力が小さすぎても大きすぎ
ても、粉体の充填量のばらつきは大きくなり、本実施例
の場合には脱気圧力が−３００ｍｍＨｇ付近で最小値と
なることが分かる。従って、制御装置２４の制御によ
り、好ましくは脱気圧力を−１００〜−５００ｍｍＨｇ
とし、さらに好ましくは−２００〜−４００ｍｍＨｇと
することにより、粉体の充填量のばらつきを低く抑える
ことができる。

【００４５】ここで、図示していないコンベア等の搬送
装置によって、未充填の袋４８が粉体脱気装置１４の粉
体排出口１４ａ直下の定位置まで搬送されてくると、位
置センサ４４が袋４８を検知し、袋４８が定位置に配置
されたことを通知する信号を制御装置１０に送信する。
制御装置２４は、位置センサ４４から送信される信号を
受信して、モータ３２の回転駆動を開始させるととも
に、図示していない粉体排出口１４ａのシャッタを開く
よう制御する。

【００４６】モータ３２の回転開始に伴って、歯車３４
ｂ、歯付ベルト３４ｃおよび歯車３４ａを介してスクリ
ューコンベア１６が回転を開始し、ホッパー１２に貯留
されている粉体４６が、スクリューコンベア１６の回転
に応じて粉体脱気装置１４側へ搬送され、粉体排出口１
４ａから排出されて直下の袋４８に充填される。この
時、粉体４６は、粉体脱気装置１４のフィルタ２６を介
して所定の脱気圧力で脱気され、脱気後の粉体４６が袋
４８に充填される。

【００４７】本発明の粉体脱気装置１４およびこれを用
いる粉体充填装置１０では、フィルタ２６の内径が取付
フランジ２８の内径よりも大きいため、片持ち構造のス
クリューコンベア１６が回転して触れ回りが生じたとし
ても、スクリュー羽根１６ａがフィルタ２６に接触する
ことはない。したがって、フィルタ２６に、回転するス
クリュー羽根１６ａが接触して破損し、その金属片が最
終製品となる粉体中に混入される心配は全くない。

【００４８】また、本発明の粉体充填装置の運転方法に
よれば、粉体を脱気する時の脱気圧力を前述の適正値の
範囲とすることにより、包装体に充填される粉体の充填
量のばらつきを最小に抑えることができる。

【００４９】また、前述のように、粉体脱気装置１４の
粉体排出口１４ａに連接して整流装置５０を備えること
により、粉体脱気装置１４の粉体排出口１４ａから排出
される脱気後の粉体の流れを抑え、粉体が飛散するのを
防止することができる。このため、たとえ５０〜７０袋
／分の高速で粉体を排出して充填する場合であっても、
粉体が包装体の周辺に飛散することがなく、所定重量の
粉体を所定サイズの包装体の中に正確に充填することが
できる。

【００５０】その後、スクリューコンベア１６の回転開
始からの時間もしくは積算回転数が、あらかじめ設定さ
れている充填時間（もしくは積算回転数）に到達する
と、制御装置２４の制御によって、モータ３２の回転駆
動が停止されてスクリューコンベア１６の回転が停止さ
れ、同時に粉体排出口１４ａの図示していないシャッタ
も閉止される。モータ３２としてブレーキモータを用い
さらに、シャッタを用いる場合にはモータ３２の惰性に
よる粉体４６の充填量のばらつきも少なく、さらに正確
な充填が可能となる。

【００５１】十分にかさ比重が増加した粉体４６が正確
な所定量だけ充填された袋４８は、粉体排出口１４ａの
直下から移動され、図示していない口封装置などに搬送
され、袋の口が封じられ、包装が終了する。充填済の袋
４８が粉体排出口１４ａの直下から移動すると、これを
位置センサ４４が検知して制御装置３８に伝送する。こ
の後、制御装置２４は、次の未充填の袋４８が粉体排出
口１４ａの直下に来るまで、次の充填のために準備また
は待機し、袋４８が所定位置に来た旨の信号を位置セン
サ４４から受け、再び上述した充填動作を繰り返す。

【００５２】こうして、所定重量、例えば２５０ｇ、５
００ｇ、１０００ｇの粉体の所定サイズの袋４８への充
填を高速、例えば６０袋／分、さらに高速なものでは１
２０袋／分で連続して行うことができる。もちろん、低
速での充填、例えば充填時間が２〜１０秒／袋の場合に
も、本発明が適用できることはいうまでもない。粉体が
充填された袋は後工程としてタッピング等の詰め込み補
助装置に通してもよいことはもちろんである。

【００５３】以上、本発明に係る粉体充填装置並びにそ
の運転方法について詳細に説明したが、本発明は上記実
施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲にお
いて、種々の改良や変更を行ってもよいことはいうまで
もない。

【００５４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、粉体脱気装置のフィルタの内径が、スクリュー
外径よりも大きいため、スクリュー羽根がフィルタに接
触することがなく、フィルタが破損して、その破片が製
品の中に混入されるという心配は全くない。また、本発
明によれば、脱気後の粉体の流れを整流するための整流
装置を、粉体脱気装置に連接して備えることによって、
脱気後の粉体が飛散するのを防止し、所定重量の粉体を
所定サイズの包装体の中に正確に充填することができ
る。さらに本発明によれば、所定範囲の脱気圧力で粉体
を脱気することにより、粉体の充填量のばらつきを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉体充填装置の一実施例の概念図で
ある。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明に係
る粉体充填装置に用いる粉体脱気装置の一実施例の断面
図および斜視図である。

【図３】本発明の粉体充填装置で用いられる整流装置
の一実施例の断面概略図である。

【図４】脱気圧力と粉体の充填量のばらつきとの間の
関係を表す一実施例のグラフである。

【図５】従来の粉体充填装置の一例の概念図である。

【符号の説明】

１０，５２粉体充填装置１２ホッパー１２ａ粉体投入口１４，５４粉体脱気装置１４ａ，５０ａ，５６ａ粉体排出口１６スクリューコンベア１６ａスクリュー羽根１６ｂスクリュー回転軸１８駆動装置２０，６０吸気装置２２センサ装置２４制御装置２５ノズル本体２５ａ脱気口２６，５８フィルタ２７，６２脱気バッファ２８取付フランジ２９位置決めピン３０装着部３２モータ３４ａ，３４ｂ歯車３４ｃ歯付ベルト３６定流量制御装置３８真空ポンプ４０配管４２レベルセンサ４４位置センサ４６粉体４８包装容器５０整流装置５１ボルト５６ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺町陽治郎埼玉県入間郡大井町鶴ヶ岡５丁目３番１号日清製粉株式会社生産技術研究所内 (56)参考文献特開平８−175676（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−58601（ＪＰ，Ａ) 特開平１−299640（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−208429（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−171922（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 65/30 - 65/48 B65G 33/00 - 33/38 B65B 1/28 B65D 88/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体に含まれている空気を脱気し、脱気後
の前記粉体を所定容積の包装袋に所定重量充填する竪型
の粉体充填装置であって、第１の開口部から投入された粉体が第２の開口部から排
出されるまでの間に配置されたフィルタと、前記第１お
よび第２の開口部が開口された前記フィルタの装着部と
を有し、前記フィルタは、その内径が前記装着部の開口
部の内径よりも大きく構成された粉体脱気装置と、この粉体脱気装置に粉体を供給するホッパーと、このホッパーおよび前記粉体脱気装置の内部に挿入さ
れ、前記ホッパーから前記粉体脱気装置へ前記粉体を搬
送するスクリューコンベアと、前記粉体脱気装置のフィルタの外壁面側から前記粉体に
含まれている空気を吸引する吸気装置を有することを特
徴とする粉体充填装置。
【請求項２】前記粉体脱気装置のフィルタは、複数枚の
メッシュを積層して構成される金網であって、その内壁
面側になるに従って次第にメッシュの細かいものを使用
する請求項１に記載の粉体充填装置。
【請求項３】前記粉体脱気装置のフィルタは、複数枚の
メッシュを積層して構成される金網であって、その内壁
面側および外壁面側から内芯部側になるに従って次第に
メッシュの細かいものを使用する請求項１に記載の粉体
充填装置。
【請求項４】前記構成要素に加えて、さらに、前記粉体
脱気装置の装着部の第２の開口部に連接される第３の開
口部、および、この第３の開口部から投入される前記粉
体が排出される第４の開口部が開口されている中空円筒
形状の整流装置を有し、この整流装置の長さは、当該整
流装置の内径の３０％以上である請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の粉体充填装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉体
充填装置の運転方法であって、前記粉体に含まれている空気を吸引する圧力を−１００
ｍｍＨｇ〜−５００ｍｍＨｇの範囲とすることを特徴と
する粉体充填装置の運転方法。
【請求項６】前記粉体に含まれている空気を吸引する圧
力を−２００ｍｍＨｇ〜−４００ｍｍＨｇの範囲とする
請求項５に記載の粉体充填装置の運転方法。