JP3544746B2 - 粉末状製品の計量装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、粉末状製品、とりわけ、水溶性粉末の計量装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
顆粒状製品の分配装置は、例えば、米国特許第 ４，７２４，９８４号の要部を構成する装置等により既に周知となっている。しかしながら、この装置には様々な欠点が残されている。とりわけ、粉末状製品の分配に関しての解決策が未だ不十分である。具体的には、装置が完全に密封されていないため完全な衛生状態を保つことができず、しかも、容器壁付近の粒子が滞留し分配されないまま残ることが挙げられる。
【０００３】
本発明の要部を構成する装置によれば、均一の計量が行われ、優れた品質の飲料を準備することができる。本発明の目的は、衛生状態を確保して分配操作を行うことができ、しかも、装置を完全に密封して品質低下を招く環境を避け、例えば、相対的に高い湿度による粉末状製品の品質低下を防ぎ、製品の良好な保存を行える計量装置を開発することにある。こうした課題の解決は、インスタントコーヒーのような水溶性粉末製品にとり極めて重要である。従って、確実な密封を行え、分配しようとする製品を水蒸気から完全に遮断することができ、長期間にわたり良好な品質を保持できる計量装置が必要とされている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る粉末状製品の計量装置は、
上部にあって、少なくとも１つの計量チャンバへと下向きに延びるホッパ、およびこのホッパより小さなフローシュートを備えた、計量される粉末状製品を収容しておくための本体と、
フローシュート内にあって、閉鎖位置と開放位置の間を摺動するように構成されており、またホッパの高さ位置にあって制御手段に連動するハウジングと、フローシュートの断面にほぼ相当する断面を持つ閉鎖部材に前記ハウジングを連結する連結部と、閉鎖部材の断面より小さな断面を持ち、フローシュートの出口オリフィスを閉じるように構成された閉鎖プラグとを備えている摺動可能な計量部材と、
粉末状製品収容用の本体のホッパの高さ位置に配置され、同じ軸の周囲を回転するように装着された外部レバーと内部レバーを備え、内部レバーと摺動可能な計量部材のハウジングが連動するようにした制御手段とを有している。
【０００５】
フローシュートは、正方形、矩形または円形にすることができる。粉末状製品を入れておくための本体は、分解して内部を掃除したり組み立てることができるよう２つの部品から構成しておくことができる。
【０００６】
【作用および効果】
この装置は、計量される粉末状製品を入れておく本体内に分配される粉末状製品を充填し、外部レバーを手で動かして制御手段を操作すれば、摺動可能な計量部材が計量チャンバを開き、フローシュートの外側出口の真下に置いたカップまたはジョッキに一定量の粉末状製品を投入するようにしてある。次いで適当量のお湯または冷水が粉末に注がれる。
【０００７】
前述したように、粉末状製品を周囲雰囲気から完全に遮断することが重要なため、計量される粉末状製品を入れておく本体は、この本体の上部を塞ぐ蓋を備えている。
【０００８】
本発明に係る計量装置によれば、各種の水溶性の粉末状製品、例えば、インスタントコーヒー、砂糖およびインスタントティーを計量することができる。この装置は、比較的相対湿度の高い環境下にある世界各地で広く有益に利用することができる。この装置によれば、粉末がすぐに湿ってしまうことはない。
【０００９】
フローシュートの出口オリフィスが、周囲雰囲気に接する計量装置の唯一の部分である。この出口オリフィスは閉鎖プラグにより閉じられている。しかし、計量装置にとり出口オリフィスは閉塞の起き易い箇所である。この問題点は、内部レバーの相対的な幾何学形状により解決される。内部レバーの形状によれば、閉鎖プラグがフローシュートの出口オリフィス周縁部に固着しそうになる場合でも、摺動可能な計量部材の縦方向移動運動が始まると引離し力は８倍に増幅され故障することはない。
【００１０】
本発明の装置は、フローシュートの対称面に対し対称的に２つの計量チャンバを配置しておくことが好ましい。例えば、１．５から４．５ｇの重量に相当するほぼ４から２０ｍｌの容積の範囲で計量数値を変えられるよう、可変容積の計量チャンバを設置しておくとよい。
【００１１】
摺動可能な計量部材を動かして計量チャンバを開き、粉末状製品が自由に流出するようにするには、閉鎖プラグの持つ断面を閉鎖部材より小さくし、閉鎖プラグの断面を閉鎖部材のほぼ半分に選択する必要がある。閉鎖プラグの断面は円形が好ましいものと認められる。閉鎖プラグの断面は正方形または矩形である。閉鎖プラグの場合、直径は１０から４０ｍｍの範囲、好ましくは、２０ｍｍに等しく設定することが考えられる。
【００１２】
一定量の粉末状製品をカップまたはジョッキに直接投入するために、フローシュートの出口オリフィス付近にセンタリング・ストッパが設けられている。このセンタリング・ストッパは、例えば、平行な２本の縦向きロッドの形態をしている。
【００１３】
計量精度を高めるために、ホッパ内に壁を設けておき、粉末状製品の全重量が摺動可能な計量部材に加わるのを防ぐのが好ましいものと判断される。この壁は、摺動可能な計量部材を覆うように配置されている。
【００１４】
計量装置の不使用時にあれば、計量チャンバは閉鎖部材の真上に位置する必要がある。閉鎖部材はフローシュートの丈に合わせて選択され、フローシュートの高さはほぼ閉鎖部材と閉鎖プラグの丈に相当している。
【００１５】
本発明による計量装置は、装置をテーブルまたはカウンタに設置するのにスタンドを用いることができる。スタンドを使用する場合、このスタンドの幾何学形状は、同時にセンタリング・ストッパを形作るように構成しておくこともできる。計量装置は、壁に固定するように構成しておくこともできる。
【００１６】
コーヒーまたは砂糖、ティーおよびコーヒーのような各種の粉末状製品を計量する場合には、複数の計量装置を組み合わせて計量組立体を構成することもできる。
【００１７】
前述したように、摺動可能な計量部材の制御手段は、必要に応じ、前記２つの要素、すなわち、閉鎖プラグとフローシュートから取り外せるようにしておく必要がある。内部レバーと外部レバーは個別に設置されている。外部レバーは回転スピンドルの周囲を自由に回転するが、内部レバーはスピンドル軸に強固に固定され軸と共に回転する。外部レバーは自由に回転するため、別にピンを設けておき、このピンを作動させれば内部レバーを持ち上げられるようにしておくことができる。
【００１８】
これら２つのレバーを個別に設けてあるため、粉末状製品の落下を制御することができる。さらに、外部レバーを係合爪と連動させ、摺動可能な計量部材の下降を遅らせることができる。この遅延動作により、粉末状製品のすべてを流下させることができる。
【００１９】
本発明による計量装置は、計量される粉末状製品を入れておく本体と摺動可能な計量部材の場合を透明または不透明なインジェクション成形プラスチックから作ることができる。摺動可能な計量部材は金属から製作してもよい。
引き続き、図面を参照しながら説明を行う。
【００２０】
【実施例】
計量装置３０はスタンド３２に装着され、このスタンドの直立部３１は粉末状製品を計量するセンタリング・ストッパを形成している。計量しようとする粉末状製品を収容した本体１は、ホッパ２、フローシュートおよび蓋５を備えている。粉末状製品の計量は、外部レバー１２を用い手動操作により行われる。
【００２１】
図２は、図１と同じ計量装置を示している。ただし、計量装置はテーブルまたはカウンタに設置することはせず、固定装置３４を用いて壁３３に取り付けられている。この例では、フローシュート４の背後にセンタリング・ストッパ３５が配置されている。
【００２２】
後続の図面を参照すると、計量装置３０は以下の構成要素、すなわち、
ホッパ２、このホッパの上部にある壁３７、２つの計量チャンバ３、下部にあるフローシュート４を備え、２つの部分４０、４１からなる本体１と、
シール６およびヒンジ７を備え、フック８により閉鎖位置に保持される蓋５と、
ハウジング３６、連結部３８、閉鎖部材１０および閉鎖プラグ１１を備えた、制御手段を用いて開放することのできる摺動可能な計量部材９と、
同じスピンドル１４に装着された外部レバー１２および内部レバー１３を備えた制御手段と、
必要に応じ、計量チャンバ３の容積を変えられるようにした、調節ねじ１６を持つ調節スライド１５とを有している。
【００２３】
フローシュート４は閉鎖部材１０の高さ位置では矩形断面をし、それより下は丸い断面をしている。
【００２４】
装置は以下のように作動する。
先ず、本体１のホッパ２に粉末状製品を充填し、蓋５を閉める。前述のようにして計量チャンバ３の容積を調節し、すぐに使用できるよう準備しておく。
【００２５】
外部レバー１２を矢印Ｘの方向に押し、内部レバー１３をハウジング３６の内側で回転させ、計量部材９を押し上げる。閉鎖部材１０はホッパ２と計量チャンバ３の間の通路を塞ぎ、粉末状製品の入った前記計量チャンバを開放し、フローシュート４を開く。粉末状製品はカップ３９内に落下する。
【００２６】
下げた姿勢の外部レバー１２を離すと、捩りばね１７に押されて上昇する。摺動可能な計量部材９は自重により下がり、ホッパ２と計量チャンバ３の間の通路を開き、フローシュート４を密封状態に閉じる。計量チャンバ３には粉末状製品が補給される。操作は繰り返して行うことができる。
【００２７】
図９および図１０を参照しながら、計量装置の機能についてさらに詳しく説明する。
外部レバー１２はスピンドル（即ち軸）１４を中心に回転するが、突起（即ちストッパ）１８、１９により動きを制限されている。一定量の粉末状製品を得るには、前述のように手を使って外部レバーを押し下げる。捩りばね１７の作用により、外部レバーは上昇して最初の位置に戻る。
【００２８】
内部レバー１３はスピンドル１４に強固に取り付けられており、外部レバー１２を下向きに動かすと、ピン２０により上向きに駆動される。内部レバー１３は、当初はショートアーム２１を利用して摺動可能な計量部材９を上向きに動かす。このショートアームは、計量装置を使用せず長期間放置し、閉鎖プラグ１１がフローシュート４に固着してしまった場合、閉鎖プラグを取り外すために必要とされる。
【００２９】
摺動可能な計量部材９、内部レバー１３およびスピンドル１４は、ピン２０と係合爪２２により上昇位置に保持される。外部レバー１２が上昇し最初の位置に復帰して係合爪２２を押し戻すと、ピン２０は開放される。ピン２０が開放されると摺動可能な計量部材９は自重により降下し、内部レバー１３とスピンドル１４を動かす。
【００３０】
摺動可能な計量部材９は上方位置に保持され、開放時間の延長を図れるため、粉末状製品はすべてがカップ３９内に落下し、摺動可能な計量部材９の降下運動は拘束されている。この計量部材は、外部レバー１２により拘束または保持することができる。
【００３１】
内部レバー１３により作動される摺動可能な計量部材９は、突起２３により下降位置に停止している。摺動可能な計量部材は２つの側部ガイド２４、２５により案内される。これら側部ガイドは上向きに開口し、蓋５を開けた場合、摺動可能な計量部材を上向きに引っ張れば取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタンドに設置した計量装置の一例を示す概略図。
【図２】壁に固定した計量装置の一例を示す概略図。
【図３】本発明に係る計量装置の断面図。
【図４】図３に直交する平面に沿った一部断面図。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図７】摺動可能な計量部材が開放位置にある、図３と同様の断面図。
【図８】摺動可能な計量部材が開放位置にある、図４と同様の一部断面図。
【図９】図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１０】図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１ 計量装置の本体
２ ホッパ
３ 計量チャンバ
４ フローシュート
５ 蓋
９ 摺動可能な計量部材
１０ 閉鎖部材
１１ 閉鎖プラグ
１２ 外部レバー
１３ 内部レバー
１４ スピンドル
１５ 調節スライド
１６ 調節ねじ
１７ 捩りばね
１８、１９ 突起
２０ ピン
２２ 係合爪
２３ 突起
２４、２５ 側部ガイド
３０ 計量装置
３１ スタンドの直立部
３２ スタンド
３３ 壁
３４ 固定装置
３５ センタリング・ストッパ
３６ ハウジング
３８ 連結部
３９ カップ

Claims (14)

1. 粉末状製品の計量装置にして、
   上部にあって、２つの計量チャンバ（３）へと下向きに延びるホッパ（２）、およびこのホッパより小さなフローシュート（４）を有し、計量チャンバ（３）がフローシュート（４）よりも広い部分を形成している、計量される粉末状製品を収容するための本体（１）と、
   ホッパ（２）の領域内にあって制御手段と連動するハウジング（３６）と、フローシュート（４）の横断面にほぼ相当する横断面を持つ閉鎖部材（１０）に前記ハウジングを連結する連結部（３８）と、閉鎖部材（１０）の横断面より小さな横断面を持つ閉鎖プラグ（１１）とを有し、前記フローシュート（４）内を閉鎖位置と開放位置の間で摺動する計量部材（９）とを備え、
   前記計量部材（９）が前記開放位置にあるときに、前記フローシュート（４）が開放されるとともに、前記閉鎖部材（１０）が前記ホッパ（２）と前記計量チャンバ（３）との間の通路を閉鎖して該計量チャンバ（３）の製品を開放し、また前記計量部材（９）が前記閉鎖位置にあるときに、前記フローシュート（４）が密封状態に閉鎖されるとともに、該閉鎖部材（１０）が前記ホッパ（２）と前記計量チャンバ（３）との間の通路を開放して、製品が該計量チャンバ（３）に充填されるように構成されおり、また、
   前記本体（１）のホッパの領域に制御手段が設けられ、その制御手段が、同じ軸（１４）のまわりを回転するように装着された外部レバー（１２）と内部レバー（１３）とを備え、内部レバーが前記計量部材（９）のハウジング（３６）と連動するようになっている粉末状製品の計量装置。
2. 請求項１に記載された計量装置にして、計量チャンバ（３）が４から２０ｍｌの範囲で調節可能な容積を有することを特徴とする粉末状製品の計量装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された計量装置にして、計量される粉末状製品が、コーヒー、砂糖およびインスタントティーから選択されることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された計量装置にして、閉鎖プラグ（１１）の横断面は閉鎖部材（１０）の横断面のほぼ半分であることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された計量装置にして、当該計量装置はセンタリングストッパを有していることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された計量装置にして、ホッパ（２）は、粉末状製品の全重量が計量部材（９）に加わるのを防ぐために壁（３７）を有していることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された計量装置にして、閉鎖部材（１０）と閉鎖プラグ（１１）の高さがフローシュート（４）の高さにほぼ相当していることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された計量装置にして、当該計量装置はスタンドを備えているか、または壁に固定されることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された計量装置にして、当該計量装置は、粉末状の各種製品を計量するために複数設けられていることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された計量装置にして、前記本体（１）がその本体の上部を密封状態に塞ぐ蓋（５）を有していることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載された計量装置にして、外部レバー（１２）は軸に取り付けられたピン（２０）に連動する２つのストッパ（１８，１９）を有し、外部レバーを操作したときに内部レバー（１３）を上昇させる ことができるようになっていることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載された計量装置にして、外部レバー（１２）が係合爪（２２）と相互作用して計量部材（９）の下降運動を遅らせることができるようになっていることを特徴とする粉末状製品の計量装置。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載された計量装置にして、閉鎖プラグ（１１）が丸い断面を有することを特徴とする粉末状製品の計量装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載された計量装置にして、前記本体（１）が２つの部分（２，４）からなることを特徴とする粉末状製品の計量装置。

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