JP4944385B2 - Bulk metering and filling equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ばら荷の調量充填装置であって、該装置が充填管と、該充填管内に配置された調量スクリューとを有しており、該調量スクリューが、軸と、該軸に沿って延びる少なくとも1つのスクリュー巻条とを有しており、前記調量スクリューが充填管の長手方向軸線に沿って可動であり、更に、調量スクリューが充填管の下側の流出域を閉鎖するための閉鎖ヘッドを有している形式のものに関する。 The present invention relates to a bulking metering and filling device, the device comprising a filling tube and a metering screw arranged in the filling tube, the metering screw comprising a shaft, the shaft has at least one screw convolutions extending along, the metering screw is movable along the longitudinal axis of the filling tube, further, the metering screw the discharge area of the lower fill tube The present invention relates to a type having a closing head for closing.
このような形式の装置は、垂直方向で延びる充填管と、この充填管内で軸方向に可動且つ回転可能な調両スクリューとを有している。バッグ又は別の容器に充填しようとするばら荷が上部で充填管に充填されて、調量スクリューによって調量された所定量が、充填管の下端部でバッグ内へ搬送される。ばら荷流及び調量を中断するためには、充填管の下端部が閉鎖手段によって閉鎖され得る。 A device of this type has a filling tube extending in the vertical direction and a twinning screw that is movable and rotatable in the axial direction within the filling tube. A bulk load to be filled into a bag or another container is filled into the filling tube at the top, and a predetermined amount metered by the metering screw is conveyed into the bag at the lower end of the filling tube. In order to interrupt bulk flow and metering, the lower end of the filling tube can be closed by a closing means.
調量スクリューとは独立した閉鎖手段が使用される装置が公知である。これについては、例えばヨーロッパ特許第0201777号明細書、スイス国特許第690572号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第19519682号明細書に記載されている。これらの公知の装置は、閉鎖手段が別個の制御装置を必要とし、更に、充填管の流出域内にスペースを要するという欠点を有している。 Devices are known in which closing means independent of the metering screw are used. This is described, for example, in European Patent 0201777, Swiss Patent 690572, and German Patent Application Publication No. 19519682. These known devices have the disadvantage that the closing means requires a separate control device and further requires space in the outlet area of the filling tube.
別の装置では、閉鎖手段は調量スクリューに組み込まれた構成部材である。ドイツ連邦共和国特許出願公開第10221567号明細書に開示された装置の場合、調量スクリューがシール部材を備えた載頭円錐形の閉鎖ヘッドを有している。調量スクリューの持ち上げられた状態で、前記シール部材は充填管の下端面に当接する。 In another device, the closing means is a component incorporated in the metering screw. In the case of the device disclosed in German Offenlegungsschrift 10221567, the metering screw has a frustoconical closure head with a sealing member. In a state where the metering screw is lifted, the seal member comes into contact with the lower end surface of the filling tube.
ヨーロッパ特許第0967149号明細書に記載のダブルコーン形の閉鎖ヘッドを備えた調量スクリューは、下降された状態で充填管の円錐形の内面に支持され、これにより流出開口を閉鎖する。 A metering screw with a double cone-shaped closing head as described in EP 0 967 149 is supported in a lowered state on the conical inner surface of the filling tube, thereby closing the outlet opening.
ヨーロッパ特許第0808795号明細書の場合も、円錐形の閉鎖ヘッドが下降された状態で、充填管の流出開口域内で充填管の内面に支持されている。米国特許第3486664号明細書の場合、円錐形の閉鎖ヘッドは逆に持ち上げられた状態で充填管の内面に接触する。 In the case of European Patent No. 0808895, the conical closure head is lowered and is supported on the inner surface of the filling tube in the outlet opening area of the filling tube. In the case of U.S. Pat. No. 3,486,664, the conical closing head contacts the inner surface of the filling tube while being raised upside down.
これらの公知の装置の場合、ばら荷は流出域において充填管の内壁に堆積して凝固する傾向がある。しかし、このような凝固は引き続く流れ延いては正確な調量をも妨害する。更に、堆積物は流出開口の完全な閉鎖を妨げる。 In these known devices, the bulk load tends to accumulate and solidify on the inner wall of the filling tube in the outflow area. However, such coagulation also hinders subsequent flow and even accurate metering. Furthermore, the deposits prevent complete closure of the outflow opening.
ヨーロッパ特許第0514770号明細書にはペースト搬送装置が開示されており、この装置は、下端部を円錐形の軸受けに支承されたスクリューコンベアを有している。
本発明の課題は、上で述べた欠点を取り除く装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide an apparatus which obviates the drawbacks mentioned above.
この課題を解決するために本発明では、閉鎖ヘッドが、円筒形の外周面を備えた少なくとも1つの閉鎖領域を有しており、充填管が、少なくとも流出域において中空円筒形に形成されており、前記少なくとも1つの閉鎖領域が、上方に向かって該閉鎖領域に対して相対的にテーパされた上部域に移行しており、閉鎖ヘッドの閉鎖領域における円筒形の外周面と、充填管の流出域における中空円筒形の領域とが、閉鎖位置において互いにオーバラップするようになっており、前記閉鎖ヘッドが充填位置では充填管から突出しているようにした。 In order to solve this problem, according to the present invention, the closing head has at least one closing region having a cylindrical outer peripheral surface, and the filling tube is formed in a hollow cylindrical shape at least in the outflow region. The at least one closed region transitions upwardly into an upper region that is tapered relative to the closed region, and a cylindrical outer peripheral surface in the closed region of the closed head, and an outflow of the filling tube A hollow cylindrical region in the zone overlaps with each other in the closed position, and the closing head protrudes from the filling tube in the filling position .
本発明による装置は、充填管と、該充填管内で回転可能な調量部材とを有しており、この調量部材は充填管の長手方向軸線に沿って可動であり、更に、調量部材は充填管の下側の流出域を閉鎖するための閉鎖ヘッドを有している。この閉鎖ヘッドは、本発明では円筒形の外周面を備えた少なくとも1つの閉鎖領域を有している。対応部材として、充填管は少なくとも流出域が中空円筒形に形成されている。 The device according to the invention comprises a filling tube and a metering member rotatable in the filling tube, the metering member being movable along the longitudinal axis of the filling tube, and further comprising a metering member Has a closing head for closing the outflow area below the filling tube. The closing head has at least one closing area with a cylindrical outer peripheral surface in the present invention. As a corresponding member, at least the outflow region of the filling tube is formed in a hollow cylindrical shape.
閉鎖ヘッド及び流出域のこの構成は、大きな距離を克服する必要無しに、流出開口の迅速な閉鎖を可能にする。更に、所要スペースは著しく少ない。 This configuration of the closure head and the outflow area allows for quick closure of the outflow opening without having to overcome large distances. Furthermore, the required space is significantly less.
更に、前記構成は充填管の流出域のセルフクリーニングを可能にする。これにより、堆積物が除去され、閉鎖特性が維持され続けて、調量精度を保証する。これにもかかわらず、セルフクリーニングに使用される手段が、バッグの充填域における装置の所要スペースを増大させることはない。このことは特に、調量部材が軸と、この軸に沿って延びる少なくとも1つのスクリュー巻条とを備えた調量スクリューとして形成されている場合に云える。 Furthermore, the arrangement allows self-cleaning of the filling tube outflow area. This removes deposits and keeps the closure characteristics, ensuring metering accuracy. Nevertheless, the means used for self-cleaning do not increase the required space of the device in the bag filling area. This is especially true when the metering member is formed as a metering screw with a shaft and at least one screw winding extending along this shaft.
有利な構成では、少なくとも1つの閉鎖域は上方に向かって、該閉鎖域に対して相対的にテーパされた上部域に移行している。これにより、ばら荷の均等な配分がバッグへの充填時に得られる。更に、前記の上側のテーパは、調量部材が流出開口を閉鎖するために持ち上げられた場合に、充填管への閉鎖ヘッドの進入を容易にする。 In an advantageous configuration, at least one closed area transitions upwardly into an upper area that is tapered relative to the closed area. Thereby, an even distribution of the bulk load is obtained when filling the bag. Furthermore, the upper taper facilitates entry of the closing head into the filling tube when the metering member is lifted to close the outflow opening.
有利には、円筒形に形成された少なくとも1つの閉鎖域は、下方に向かっても下側のテーパ領域に移行している。これにより、閉鎖ヘッドは充填しようとするバッグ内に最小のスペースを必要とし、バッグ内への閉鎖ヘッドの侵入が容易になる。 Advantageously, the at least one closed area formed in a cylindrical shape also transitions downwardly into a lower tapered area. Thereby, the closure head requires a minimum space in the bag to be filled, and the closure head can easily enter the bag.
別の有利な構成では、当該装置はばら荷を冷却するか若しくは暖めるための空調ユニットを有している。このことは、ばら荷の種類に応じて調量精度を高める。それというのも、温度によって例えば流動性及び付着特性が変化するからである。 In another advantageous configuration, the device has an air conditioning unit for cooling or warming the bulk. This increases metering accuracy depending on the type of bulk load. This is because, for example, fluidity and adhesion characteristics change depending on the temperature.
更に別の有利な構成は、従属請求項に記載されている。 Further advantageous configurations are set forth in the dependent claims.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。 In the following, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明による装置は、あらゆるばら荷、但し特に、百分の数ミリメータ〜十分の数ミリメータの直径の比較的小さな粒度を有するばら荷に適している。有利には、ばら荷を充填するための装置は医薬品及び日用品の分野で、例えば粉末状の薬、砂糖又は調味料を充填するために使用される。ばら荷は有利にはバッグ、特に垂直方向で形成されるホースバッグ又はシール縁バッグにパッケージされる。但し、別の包装タイプも使用され得る。 The device according to the invention is suitable for any bulk load, but in particular for bulk loads having a relatively small particle size of a few hundredths of a millimeter to a few millimeters in diameter. Advantageously, the device for filling bulk goods is used in the field of pharmaceuticals and daily necessities, for example for filling powdered medicine, sugar or seasonings. The bulk is advantageously packaged in a bag, in particular a hose bag or sealing edge bag formed in the vertical direction. However, other packaging types can be used.
図1aには、本発明による装置VがバッグB1の充填中の状態で示されている。装置Vは、ほぼ中空円筒形に形成された充填管1を有している。この場合は、充填管1全体が中空円筒として構成されている。別の形状も可能であるが、この場合は少なくとも1つの下部流出域14が中空円筒形に形成されている。
In FIG. 1a, the device V according to the invention is shown in a state in which the bag B1 is being filled. The device V has a
図示の実施例では、充填管1は垂直方向で直立するように方向付けられている。このことは、有利な配置形式に対応している。充填管1は、上側の流入開口10と下側の流出開口11とを有している。図5において判るように、流入開口10は充填漏斗12に開口している。この充填漏斗12を介して、流し込み可能な材料が充填管1に充填され得る。
In the embodiment shown, the
図示の実施例では、ばら荷は垂直方向で形成されたホースバッグB1,B2に充填される。ホースHは、下側の流出開口11に沿ってこの流出開口11を取り囲むように引き出される。充填されたバッグB2の所望の長さカットは、図示の実施例では垂直方向に可動であり且つ充填後の個々のバッグを引き出すシールジョーSによって得られる。シールジョーSの運動は、図2に二重矢印で示されている。 In the illustrated embodiment, the bulk load is filled into hose bags B1, B2 formed in the vertical direction. The hose H is drawn out so as to surround the outflow opening 11 along the lower outflow opening 11. The desired length cut of the filled bag B2 is obtained by a sealing jaw S which is movable in the vertical direction in the illustrated embodiment and pulls out the individual bags after filling. The movement of the sealing jaw S is indicated by a double arrow in FIG.
充填管1内には調量部材2(本実施例では調量スクリュー)が配置されている。調量部材2は、充填管1の長手方向軸線Lに沿って可動であり且つ調量部材自体の長手方向軸線を中心として回転可能である。但し、異なって成形された調量部材、特に非回転式の調量部材も使用され得る。
A metering member 2 (a metering screw in this embodiment) is arranged in the
調量部材2の長手方向運動及び回転運動は様々な形式で得られる。このための手段は、当業者にとっては十分に公知である。従って、図1a及び図2には復動・回転ユニット3が概略的に示されているに過ぎない。復動・回転ユニット3は、例えばサーボモータ等の回転駆動装置32と、この回転駆動装置32と結合された第1及び第2の歯車30,31と、例えばサーボモータ等の復動駆動装置33とを有しており、この復動駆動装置33は、片側支承された旋回レバー34に作用する。
The longitudinal and rotational movement of the
調量部材2は、流出開口に隣接した下端部に閉鎖ヘッド22を有している。この閉鎖ヘッド22は、充填位置、即ち流出開口11が開放された位置では、充填管1の下側でこの充填管1から突出している。この位置は、図1a及び図3aに示されている。
The
閉鎖ヘッド22は、円筒形の外周面、即ち円筒形の外側表面を有する少なくとも1つの、この場合はちょうど1つの閉鎖域23を有している。この閉鎖域は、有利には円筒形に形成されており且つ閉鎖ヘッド22の当該箇所の直径が5〜60mmの場合、0.2〜10mmの長さにわたって延在している。閉鎖域23はシールフランジとして形成されており、更にシールリング又は別のシール部材が設けられていてよい。シールフランジは中空円筒形に形成された充填管1の流出域14に接触していてもよいが、必ずしも接触する必要はない。
The closing
有利には、閉鎖ヘッド22は閉鎖領域23の上位で、即ち充填管1の内部に向かってネック24へとテーパしている。図示の実施例では、このテーパ領域又はネック24は載頭円錐形に形成されている。但し、テーパ領域24の、例えば凹面又は凸面等の別の形状で形成された外周面も可能である。上側のテーパ領域24は、有利には最大で円筒形の閉鎖領域23の直径の1/2の直径を有している。
Advantageously, the closing
有利には、閉鎖ヘッド22は閉鎖領域23の下位、即ち外側に向かってもテーパしている。この場合も、例えば載頭円錐又は円錐等の円錐形状が有利である。但し、例えば凸面又は凹面の外周面等の別の形状も排除されてはいない。
Advantageously, the closing
有利な実施例では、調量部材2は調量スクリューである。この調量スクリューは、軸20と、この軸20の少なくともほぼ全長にわたって螺旋形に延びる少なくとも1つのスクリュー巻条とを有している。有利には、スクリュー2は少なくともその下部域に、閉鎖領域23の直径と少なくともほぼ同じ大きさであるか、又は閉鎖領域23の直径よりも数%だけ小さい、スクリュー巻条の外縁部まで測定される外径を有している。軸20の直径は、有利には少なくとも下部領域において、上側のテーパ領域24の最小直径に等しい。
In an advantageous embodiment, the
但し、調量部材の別の形状も使用され得る。即ち、調量部材2は例えば軸を有していてよく、この軸の流出開口11に面した下部域に、軸から突出したフランジが配置されており、このフランジは、軸と充填管1の内壁との間の間隔を少なくともほぼ架橋する。但し、当該フランジは有利には軸20の外周面の一部にわたってしか延在していない。フランジは、軸20に又は閉鎖領域23の上位で閉鎖ヘッド22に配置されていてよい。
However, other shapes of the metering member can be used. That is, the
図1a及び図3aに示した位置において、調量部材2はばら荷がバッグB1に充填される間に回転する。上側のテーパ領域24に基づいてばら荷は均等に配分され、この場合、ばら荷はバッグの両角隅範囲(図1b及び図3b参照)に放出される。
In the position shown in FIGS. 1a and 3a, the
所望の調量が達成されると、前記回転運動が停止されて調量部材2が持ち上げられる。この場合、上側のテーパ領域24が持上げを容易にする。即ち、復動・回転運動は断続的に実施される。持ち上げられた位置は図2及び図4に示されている。円筒形の閉鎖領域23が流出域14内で充填管1の円筒形の内壁13に接触することによって、ばら荷流の中断が保証されている。運動は、短い距離及び単純性に基づいて比較的迅速に実施可能なので、意図的な中断延いては調量が可能になり且つ充填動作は最短時間の間しか中断されずに済む。このことは、装置の性能及び生産性を最適化する。
When the desired metering is achieved, the rotational movement is stopped and the
調量部材2を改めて次に充填しようとするホースバッグB1内へ下降させる際に、下側のテーパ領域25がバッグB1への挿入を容易にする。更に、下側の流出域14からは同時に、場合によっては生じる、充填管1の内壁に付着した恐れのあるばら荷の堆積物が除去される。このことは、とりわけスクリュー巻条21の下部域によって、又はフランジの場合はこのフランジによって得られる。このセルフクリーニングは、軸から突出する別のセルフクリーニング手段、例えば閉鎖ヘッドが2つ又はそれ以上の相上下して配置された円筒形の領域を有していることによっても得られる。
When the
図5には、円筒形の閉鎖ヘッド23無しでも使用可能な本発明による装置が別の観点で示されている。この場合、充填管1には少なくとも1つの空調通路5が設けられており、この空調通路5は充填管1内に位置するばら荷を冷却するか若しくは暖める。冷却、特に水冷が有利である。空調通路5は様々に形成されていてよい。空調通路5は充填管1を螺旋形に取り巻いているか、複数の部分通路で半径方向又は軸方向に充填管1を巡って延びているか、又は図示のように、充填管1の少なくともほぼ全長にわたって延びる環状ギャップとして形成されていてよい。空調通路が環状ギャップとして形成された場合は、充填管1に関して同軸的な外側冷却管が使用され得る。充填管自体は、図示のように二重壁式で形成されていてもよい。
FIG. 5 shows another aspect of the device according to the invention which can be used without a
有利には空調通路5を介して案内される水によって、ばら荷の温度に影響を及ぼすことができる。このためには、充填管1の上側のフランジ締結手段4の領域に供給通路6及び対応する排出通路7が設けられており、これらの両通路は空調通路5に接続されている。
The temperature of the bulk can be influenced advantageously by the water guided through the
これにより、本発明による装置は、流出開口の良好に規定された迅速な閉鎖を可能にし且つ開放時にセルフクリーニングを提供する。 Thereby, the device according to the invention allows a well-defined and quick closure of the outflow opening and provides self-cleaning on opening.
1 充填管、 2 調量部材、 3 復動・回転ユニット、 5 空調通路、 6 供給通路、 7 排出通路、 10 流入開口、 11 流出開口、 13 内壁、 14 下側の流出領域、 20 軸、 21 スクリュー巻条、 22 閉鎖ヘッド、 23 閉鎖領域、 24 上側のテーパ領域、 25 下側のテーパ領域、 30 第1の歯車、 31 第2の歯車、 32 回転駆動装置、 33 復動駆動装置、 34 旋回レバー、 V 装置、 B1 充填しようとするバッグ、 B2 充填されたバッグ、 S シールジョー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
閉鎖ヘッド(22)が、円筒形の外周面を備えた少なくとも1つの閉鎖領域(23)を有しており、充填管(1)が、少なくとも流出域(14)において中空円筒形に形成されており、
前記少なくとも1つの閉鎖領域(23)が、上方に向かって該閉鎖領域に対して相対的にテーパされた上部域(24)に移行しており、
閉鎖ヘッド(22)の閉鎖領域(23)における円筒形の外周面と、充填管(1)の流出域(14)における中空円筒形の領域とが、閉鎖位置において互いにオーバラップするようになっており、
前記閉鎖ヘッド(22)が充填位置では充填管(1)から突出していることを特徴とする、ばら荷の調量充填装置。 A bulk metering device comprising a filling tube (1) and a metering screw (2) arranged in the filling tube, the metering screw (2) being A shaft (20) and at least one screw winding (21) extending along the shaft, the metering screw (2) being along the longitudinal axis (A) of the filling tube (1) In addition, the metering screw (2) has a closing head (22) for closing the lower outlet area (14) of the filling pipe (1),
The closing head (22) has at least one closing region (23) with a cylindrical outer peripheral surface, and the filling tube (1) is formed in a hollow cylindrical shape at least in the outflow region (14). And
The at least one closed region (23) transitions upward into an upper region (24) that is tapered relative to the closed region ;
The cylindrical outer peripheral surface in the closed region (23) of the closing head (22) and the hollow cylindrical region in the outflow region (14) of the filling tube (1) overlap each other in the closed position. And
Bulk-fill metering device, characterized in that the closing head (22) protrudes from the filling tube (1) in the filling position .
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