JP3972781B2 - Powder raw material canister - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップ式自動販売機、飲料ディスペンサなどの飲料供給装置に搭載し、飲料の粉末原料、もしくは調理後の飲料に添加するトッピング材としての粉末原料を定量ずつ供給する粉末原料キャニスタであって、特に、粉末原料の定量的な吐出を可能とするスクリュと攪拌バネを持った粉末原料キャニスタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、粉末原料キャニスタには、粉末原料を貯留する原料容器の内部にスクリュを設け、このスクリュの回転に連動して動作する槌打ち式の攪拌手段を設けたものがある(例えば、特願2002−125235号参照。)。
【0003】
スクリュは、回転軸の軸上にスクリュ羽根を設けてなる。スクリュ羽根は、回転軸に沿って螺旋状に繋がって設けられている。攪拌手段は、板バネ構造の攪拌バネを備えている。この攪拌バネは、略Z字状に曲げ加工した上端を原料容器内の後面側の壁面に固定し、前方に撓ませた状態で先端爪部をスクリュ羽根の周縁に引っ掛けるようにしている。
【0004】
そして、原料容器に粉末原料を収容した状態でスクリュを回転すると、粉末原料はスクリュの搬送で前方に押し出されて吐出される。このスクリュによる搬送過程で、攪拌バネはスクリュ羽根の回転に従動して押し上げられて、最後にスクリュ羽根との係合が外れてバネ復帰する。攪拌バネは、バネ復帰する際にスクリュ羽根に突き当たって振動し、この振動により原料容器に収容した粉末原料の塊を崩して流動を促進する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した粉末原料キャニスタでは、原料を吐出していく過程で原料容器内の粉末原料に次第に空洞ができ定量的な吐出が困難であった。粉末原料の空洞発生の要因としては、粒子が非常に細かく流動性が悪い粉末原料の場合が多く、スクリュにより粉末原料を吐出して原料容器の下部の粉末原料が減っても、原料容器の上部の粉末原料が落下せずに上部に留まるために、原料容器の上部と下部との間に空洞が発生する。空洞ができるとスクリュ部分に粉末原料が供給されないため、次第に吐出量が減少していくので、定量的な吐出が困難となる。
【0006】
上述した粉末原料キャニスタには、粉末原料の空洞化を防ぎ粉末原料を定量的に吐出することを目的として攪拌バネが採用されている。しかしながら、上記攪拌バネは、スクリュの回転運動によりスクリュ羽根で押し上げられて撓んではじき粉末原料を振動させる機構であるが、スクリュ羽根との係合が外れたバネ復帰力がスクリュの回転軸に向かうため、原料容器の上部にある粉末原料に振動が行き届かないおそれがある。また、バネ復帰力は、攪拌バネの先端爪部がスクリュ羽根で押し上げられて撓んではじくことで生じるため、スクリュ羽根の回転軸からの高さに起因するので、十分な振動を得るだけの大きな弾性力を得ることができない。さらに、上記攪拌バネは、曲げ加工した上端を原料容器内の後面側の壁面に固定しているため、振動の伝達が原料容器内の後面側の壁面に向かって行われるので、粉末原料が吐出される原料容器の前方には振動が十分に伝達されない。その結果、上記攪拌バネは、粉末原料の空洞化を防止するには不十分な機構である。
【0007】
また、上記攪拌バネを撓ませてはじくスクリュは、スクリュ羽根が回転軸に沿って螺旋状に繋がって設けられている。ゆえに、攪拌バネの先端爪部がどこの位置でスクリュ羽根との係合から外れるかが定まらないため、スクリュの所定の箇所あるいは所定の回転ストロークで攪拌バネの復帰力を動作させることが困難であった。このため、例えば、スクリュの1回転によって粉末原料の1回の吐出を行うとすると、1回ごとの吐出に対して攪拌バネの復帰力が得られないので、粉末原料を定量的に吐出できないという問題が生じる。
【0008】
本発明は、上記実情に鑑みて、粉末原料の空洞化を確実に防止して、粉末原料の吐出を定量的に行うことができる粉末原料キャニスタを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る粉末原料キャニスタは、粉末原料を原料容器に貯留し、前記原料容器から前記粉末原料を定量ずつ吐出する粉末原料キャニスタにおいて、前記原料容器の内部に設けられて前記粉末原料を所定の吐出方向に回転送りするスクリュ羽根を有したスクリュと、一端側が前記原料容器に固定され、他端側が前記スクリュのスクリュ羽根に係脱可能とされた攪拌バネと、を備え、前記スクリュは、前記スクリュ羽根の一部に前記攪拌バネの係合を外す切欠部を有していることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の請求項2に係る粉末原料キャニスタは、上記請求項1において、前記攪拌バネは、弾性を有した線状体が螺旋状に曲げ加工されてなり、前記スクリュの回転に伴い弾性変形されて前記スクリュ羽根からの離脱によって前記粉末原料の吐出方向に沿って弾性力を生じることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の請求項3に係る粉末原料キャニスタは、上記請求項1または請求項2において、前記攪拌バネは、一端側が前記粉末原料の吐出口がある前記原料容器の前側に固定され、他端側が前記原料容器の後側に自由端として配されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る粉末原料キャニスタの実施の形態を説明する。図1は本実施の形態にかかる粉末原料キャニスタの全体構成を示す側面図、図2は前記粉末原料キャニスタの攪拌バネを示す部分斜視図、図3は前記粉末原料キャニスタのスクリュを示す側面図、図4(a),(b)は前記粉末原料キャニスタの動作図である。
【0014】
粉末原料キャニスタは、例えば、カップ式飲料自動販売機にかかり、機内のカップ搬送経路上に搭載され、ここにコーヒー、ココア、紅茶などの粉末原料を貯留しておき、指令に基づき粉末原料キャニスタから定量ずつの粉末原料をカップあるいは飲料製造部(ミキシングボール)に供給する。そして、カップ式飲料自動販売機は、温水タンクから供給した湯また水を加えて調理した飲料入りカップをベンドステージに送り出す。
【0015】
また、飲料入りカップをベンドステージに送り出す前に、飲料に香り付けとしてのシナモンなどの粉末原料、その他、色彩付けや、味付けなどのための粉末状のトッピング材を微量に添加するための粉末原料の供給手段として、前記の粉末原料キャニスタが用いられる。
【0016】
図1に示すように、上述の如く用いられる粉末原料キャニスタは、原料容器1を基体としている。原料容器1は、上部に開口する箱型をなし、その開口を閉塞する上蓋1aを有している。この上蓋1aを開放することにより、開口から粉末原料が投入できる。原料容器1は、投入された粉末原料を貯留する。
【0017】
原料容器1には、トラフ部2、スクリュ3、攪拌バネ4が内装されている。トラフ部2は、原料容器1の底部側に設けられ、図1中矢印A方向に粉末原料を搬送する搬送通路をなす。この搬送通路をなすトラフ部2の内部には、スクリュ3が組み込まれている。また、トラフ部2の前側には、粉末原料を搬送通路に沿って原料容器1の外部に吐出するための吐出口2aが設けられている。
【0018】
スクリュ3は、図2および図3に示すように、前後に長手状の回転軸3aの軸周りに螺旋状にスクリュ羽根3bが設けられた構造である。スクリュ3は、図1に示すように、トラフ部2がなす搬送通路に沿って配され、吐出口2a側と原料容器1の後側との間で回転軸3aが回転自在に軸支されている。回転軸3aの後端は、原料容器1の後側から外部に引出され、スナップピン5により軸継手6に連結されている。軸継手6は、駆動モータ(ギヤードモータ)7に連結されている。すなわち、スクリュ3は、駆動モータ7が回転することにより軸継手6を介してトラフ部2内にて回転し、トラフ部2内の粉末原料を吐出口2aから押出す。また、図2および図3に示すように、スクリュ3のスクリュ羽根3bには、切欠部3cが形成されている。切欠部3cは、回転軸3aの長手方向を前後に分断するようにスクリュ羽根3bの一部が切り欠かれてなる。
【0019】
攪拌バネ4は、図2に示すように、鋼線などの弾性を有した線状体が立体的に曲げ加工されてなる。本実施の形態での攪拌バネ4は、弾性を有した線状体が螺旋状に曲げ加工されて、いわゆる圧縮コイルバネを構成している。このように形成された攪拌バネ4は、粉末原料の吐出口2aがある原料容器1の前側の内壁面1bに一端側4aが固定され、原料容器1の後側に他端側4bが自由端として配されている。また、攪拌バネ4の他端側4b(自由端)は、スクリュ3のスクリュ羽根3bに係合可能であり、かつ、スクリュ羽根3bの切欠部3cで離脱可能である。このように、攪拌バネ4の他端側4bは、スクリュ羽根3bに対して係脱可能とされている。
【0020】
これにより、攪拌バネ4は、原料容器1内の前側から後側にかけて、トラフ部2およびスクリュ3の上部となる原料容器1内の略下半部の広範囲に渡って立体的に存在し、かつ、スクリュ3の回転軸3aに沿う方向、言い換えればトラフ部2がなす搬送通路に沿う方向、さらに言い換えれば粉末原料の吐出方向に弾性力を生じることとなる。
【0021】
なお、攪拌バネ4の曲げ加工の形状は、上記の如く原料容器1内に立体的に存在して、上記弾性力を生じるものであれば螺旋状に限定されるものではない。
【0022】
このように構成された粉末原料キャニスタの動作を説明する。図4(a)に示すように、原料容器1に粉末原料8を収容した状態でスクリュ3を例えば1回転すると、粉末原料8はスクリュ3の搬送で前方に搬送され吐出口2aから吐出される。この間、スクリュ3による搬送過程で、攪拌バネ4は他端側4bがスクリュ羽根3bに係合し、スクリュ3の回転に従動して図4(a)の如く圧縮(弾性変形)される。そして、さらなるスクリュ3の回転によって、圧縮された攪拌バネ4の他端側4bがスクリュ羽根3bに設けられた切欠部3cの位置に到達すると、攪拌バネ4の他端側4bがスクリュ羽根3bとの係合から外れて離脱して図4(b)の如く圧縮前の状態に復帰する。つまり、攪拌バネ4は、粉末原料を1回吐出するスクリュ3の1回転ごとに上記の動作を繰り返す。
【0023】
ここで、攪拌バネ4は、図4(a)から図4(b)の状態に復帰する際に、スクリュ羽根3bに突き当たって振動し、あるいは、原料容器1内の粉末原料8を攪拌する。これにより、攪拌バネ4は、原料容器1に収容した粉末原料8の塊を崩して流動を促進し、粉末原料8の空洞化を防止する。
【0024】
特に、上記構成の攪拌バネ4は、原料容器1内の前側から後側にかけて、原料容器1の略下半部の広範囲に渡って立体的に存在しているので、広範囲の粉末原料8の流動を好適に促進する。
【0025】
また、攪拌バネ4は、スクリュ3の回転に伴い圧縮された後のスクリュ羽根3bからの離脱によって、粉末原料8の吐出方向に沿って弾性力を生じるため、大きな弾性力によって十分な振動を発生し、粉末原料8の流動をより好適に促進する。
【0026】
さらに、攪拌バネ4は、一端側4aが粉末原料8の吐出口2aがある原料容器1の前側の内壁面1bに固定されているので、粉末原料8の塊を崩すべき振動を吐出口2a側に好適に伝達する。
【0027】
また、スクリュ3は、スクリュ羽根3bに設けた切欠部3cによって攪拌バネ4のスクリュ羽根3bへの係合を離脱させている。すなわち、スクリュ3は、攪拌バネ4の他端側4bを、1回転する間に常に同じ位置で撓みはじき、スクリュ3の所定の箇所あるいは所定の回転ストロークで攪拌バネ4のバネ復帰力を動作させている。これにより、定期的な振動付与と攪拌動作が行われるので、粉末原料8の定量的な吐出が可能となる。
【0028】
なお、上述した実施の形態における粉末原料キャニスタは、上記の如く原料容器1内の粉末原料8の空洞化を防止して定量的な吐出を行えるので、粒子が非常に細かく、流動性が悪い粉末原料8に対して十分な効果を発揮し、飲料に香り付け、色彩付け、味付けなどの粉末状のトッピング材を微量に添加するための粉末原料の供給手段として好適に用いることが可能である。
【0029】
ここで、図5の攪拌バネ4およびスクリュ3を用いた場合の粉末原料の吐出量を示す図により、上述の粉末原料キャニスタを用いた実験結果を説明する。図5において、縦軸は粉末原料8の突出量を示し、横軸は粉末原料8を添加した飲料の杯数を示す。図5に示すように、上述した攪拌バネ4およびスクリュ3を用いたことにより、原料容器1内の空洞化が抑えられ各飲料ごとに定量的に粉末原料8の添加が行われていることが分かる。具体的には、粉末原料の吐出量の平均値=0.038g、最大吐出値=0.07g、標準偏差=0.0109であり、粉末原料の微量な吐出を定量的に行うことが確認できる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の粉末原料キャニスタによれば、攪拌バネが、原料容器内の広範囲に渡って立体的に存在するので、スクリュ羽根から離脱した際の攪拌バネの振動を原料容器内の広範囲に伝達する。また、攪拌バネが、スクリュの回転に伴い弾性変形されてスクリュ羽根からの離脱によって粉末原料の吐出方向に沿って弾性力を生じるので、大きな弾性力によって十分な振動を発生する。これにより、粉末原料の流動を好適に促進し、原料容器内での粉末原料の空洞化を防止することができる。
【0031】
特に、攪拌バネが、弾性を有した線状体が螺旋状に曲げ加工されてなる構成であれば、広範囲な振動の伝達と大きな弾性力とを適宜得ることができる。
【0032】
また、攪拌バネの一端側が粉末原料の吐出口がある原料容器の前側に固定され、他端側が原料容器の後側に自由端として配されていれば、粉末原料の塊を崩すべき振動を粉末原料の吐出口側に好適に伝達することができる。
【0033】
また、スクリュにかかり、スクリュ羽根の一部に攪拌バネの係合を外す切欠部を設ければ、攪拌バネを常に同じ位置で撓みはじくため、例えば粉末原料を1回吐出するスクリュの1回転ごとに攪拌バネの復帰力を動作できる。これにより、定期的な振動付与と攪拌動作が行われるので、粉末原料を定量的に吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかる粉末原料キャニスタの全体構成を示す側面図である。
【図2】粉末原料キャニスタの攪拌バネを示す部分斜視図である。
【図3】粉末原料キャニスタのスクリュを示す側面図である。
【図4】(a),(b)は粉末原料キャニスタの動作図である。
【図5】攪拌バネおよびスクリュを用いた場合の過粉末原料の吐出量を示す図である。
【符号の説明】
1 原料容器
2a 吐出口
3 スクリュ
3a 回転軸
3b スクリュ羽根
3c 切欠部
4 攪拌バネ
4a 一端側
4b 他端側
8 粉末原料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a powder raw material canister that is mounted on a beverage supply device such as a cup-type vending machine or a beverage dispenser, and supplies a fixed amount of powder raw material for beverages or as a topping material added to a beverage after cooking. In particular, the present invention relates to a powder raw material canister having a screw and a stirring spring that enables quantitative discharge of the powder raw material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are powder raw material canisters in which a screw is provided inside a raw material container for storing a powder raw material, and a hammering type stirring means that operates in conjunction with the rotation of the screw is provided (for example, Japanese Patent Application No. 2002). -125-235).
[0003]
The screw is provided with screw blades on the axis of the rotating shaft. The screw blades are spirally connected along the rotation axis. The agitation means includes an agitation spring having a leaf spring structure. The stirring spring has an upper end bent into a substantially Z shape fixed to a wall on the rear side in the raw material container, and the tip claw is hooked on the peripheral edge of the screw blade while being bent forward.
[0004]
And if a screw is rotated in the state which accommodated the powder raw material in the raw material container, a powder raw material will be extruded ahead by the conveyance of a screw, and will be discharged. In the conveying process by the screw, the stirring spring is pushed up by the rotation of the screw blade, and finally the engagement with the screw blade is released and the spring returns. When the spring returns, the stirring spring abuts against the screw blade and vibrates, and this vibration breaks up the lump of powder raw material stored in the raw material container and promotes flow.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described powder raw material canister, the powder raw material in the raw material container gradually becomes hollow in the process of discharging the raw material, and quantitative discharge is difficult. The cause of voids in the powder material is often the powder material with very fine particles and poor fluidity. Even if the powder material is discharged by a screw and the powder material at the bottom of the material container is reduced, the upper part of the material container Since the powder raw material stays at the upper part without falling, a cavity is generated between the upper part and the lower part of the raw material container. When the cavity is formed, since the powder raw material is not supplied to the screw portion, the discharge amount gradually decreases, so that quantitative discharge becomes difficult.
[0006]
The powder raw material canister described above employs a stirring spring for the purpose of preventing the powder raw material from being hollowed out and discharging the powder raw material quantitatively. However, the agitation spring is a mechanism that is pushed up by the screw blade by the rotational movement of the screw and flexes to repel the powder material, but the spring return force that is disengaged from the screw blade is directed toward the screw rotation shaft. Therefore, vibration may not reach the powder raw material at the upper part of the raw material container. In addition, the spring restoring force is generated when the tip claw portion of the stirring spring is pushed up by the screw blade and bent and repelled. Therefore, the spring restoring force is caused by the height of the screw blade from the rotation axis, and is large enough to obtain sufficient vibration. Elastic force cannot be obtained. Furthermore, since the agitating spring has the bent upper end fixed to the rear wall surface in the raw material container, vibration is transmitted toward the rear wall surface in the raw material container, so that the powder raw material is discharged. The vibration is not sufficiently transmitted to the front of the raw material container. As a result, the agitation spring is an insufficient mechanism for preventing the powder raw material from being hollowed out.
[0007]
Further, the screw that bends and repels the stirring spring is provided with screw blades spirally connected along the rotation axis. Therefore, it is difficult to operate the return force of the stirring spring at a predetermined position or a predetermined rotation stroke of the screw because it is not determined where the tip claw portion of the stirring spring is disengaged from the screw blade. there were. For this reason, for example, if the powder raw material is discharged once by one rotation of the screw, the restoring force of the stirring spring cannot be obtained for each discharge, and therefore the powder raw material cannot be discharged quantitatively. Problems arise.
[0008]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a powder raw material canister that can reliably prevent cavitation of the powder raw material and quantitatively discharge the powder raw material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a powder raw material canister according to claim 1 of the present invention is a powder raw material canister that stores powder raw material in a raw material container and discharges the powder raw material from the raw material container quantitatively. A screw provided inside the container and having a screw blade for rotating and feeding the powder raw material in a predetermined discharge direction, one end side is fixed to the raw material container, and the other end side can be engaged with and disengaged from the screw blade of the screw. The screw has a notch for releasing the engagement of the stirring spring in a part of the screw blade.
[0010]
Also, the powder raw material canister according to
[0011]
A powder raw material canister according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a powder raw material canister according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a side view showing an overall configuration of a powder raw material canister according to the present embodiment, FIG. 2 is a partial perspective view showing a stirring spring of the powder raw material canister, and FIG. 3 is a side view showing a screw of the powder raw material canister. 4A and 4B are operation diagrams of the powder raw material canister.
[0014]
The powder raw material canister is, for example, applied to a cup-type beverage vending machine, and is mounted on a cup conveyance path in the machine, where powder raw materials such as coffee, cocoa, and tea are stored. A fixed amount of powder raw material is supplied to a cup or beverage production department (mixing ball). And a cup-type drink vending machine sends out the cup containing a drink prepared by adding hot water or water supplied from the hot water tank to the bend stage.
[0015]
In addition, before sending the beverage cup to the bend stage, powder raw materials such as cinnamon as a fragrance for beverages and other powdery topping materials for coloring and seasoning are added. As the supply means, the powder raw material canister is used.
[0016]
As shown in FIG. 1, the powder raw material canister used as described above has a raw material container 1 as a base. The raw material container 1 has a box shape that opens to the top, and has an
[0017]
The raw material container 1 includes a
[0018]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0019]
As shown in FIG. 2, the stirring
[0020]
Thereby, the
[0021]
The shape of the bending process of the stirring
[0022]
The operation of the powder raw material canister thus configured will be described. As shown in FIG. 4A, when the
[0023]
Here, when the
[0024]
In particular, the
[0025]
Further, since the
[0026]
Furthermore, since the stirring
[0027]
Further, the
[0028]
In addition, since the powder raw material canister in the above-described embodiment can quantitatively discharge by preventing the powder
[0029]
Here, the experimental results using the above-described powder raw material canister will be described with reference to the discharge amount of the powder raw material when the stirring
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the powder raw material canister of the present invention, since the stirring spring exists three-dimensionally over a wide range in the raw material container, the vibration of the stirring spring when separated from the screw blades Communicate widely. Further, since the stirring spring is elastically deformed with the rotation of the screw and generates an elastic force along the discharge direction of the powder raw material by being detached from the screw blade, sufficient vibration is generated by the large elastic force. Thereby, the flow of the powder raw material is favorably promoted, and the hollowing of the powder raw material in the raw material container can be prevented.
[0031]
In particular, if the stirring spring has a configuration in which a linear body having elasticity is bent into a spiral shape, transmission of a wide range of vibrations and a large elastic force can be obtained as appropriate.
[0032]
In addition, if one end of the stirring spring is fixed to the front side of the raw material container having the discharge port for the powder raw material and the other end side is arranged as a free end on the rear side of the raw material container, vibration to break the powder raw material lump is generated. It can transmit suitably to the discharge outlet side of a raw material.
[0033]
In addition, if a notch for releasing the engagement of the stirring spring is provided at a part of the screw blade on the screw, the stirring spring always bends and repels at the same position. For example, each rotation of the screw that discharges the powder material once The return force of the stirring spring can be operated. Thereby, since a periodic vibration application and a stirring operation are performed, the powder raw material can be discharged quantitatively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a powder raw material canister according to an embodiment.
FIG. 2 is a partial perspective view showing a stirring spring of a powder raw material canister.
FIG. 3 is a side view showing a screw of a powder raw material canister.
4A and 4B are operation diagrams of a powder raw material canister.
FIG. 5 is a diagram showing the discharge amount of the over-powder raw material when a stirring spring and a screw are used.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記原料容器の内部に設けられて前記粉末原料を所定の吐出方向に回転送りするスクリュ羽根を有したスクリュと、
一端側が前記原料容器に固定され、他端側が前記スクリュのスクリュ羽根に係脱可能とされた攪拌バネと、
を備え、前記スクリュは、前記スクリュ羽根の一部に前記攪拌バネの係合を外す切欠部を有していることを特徴とする粉末原料キャニスタ。In a powder raw material canister that stores powder raw material in a raw material container and discharges the powder raw material from the raw material container in a fixed amount,
A screw provided inside the raw material container and having a screw blade for rotating and feeding the powder raw material in a predetermined discharge direction;
One end side is fixed to the raw material container, and the other end side is engageable with the screw blade of the screw, and a stirring spring,
The powder raw material canister is characterized in that the screw has a notch portion for disengaging the stirring spring in a part of the screw blade.
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