JP5105539B2 - 計量マス - Google Patents

Description

本発明は、粉状物、粒状物、繊維状物その他の粉粒繊維系材料を計量する目的に用いられる計量マスに関する。

従来における粉粒繊維系材料を計量する技術的手段としては、例えば粉粒繊維系材料を撹拌しながら収容すると共に収容された粉粒繊維系材料を下方容器内に順次排出するホッパー装置において、ホッパー装置に係るホッパー及び容器の間に設けられ粉粒繊維系材料の所定量を荷重計量により確保する計量器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−２５３６８３号公報

近年、計量時間の短時間化及び設備費用の低減を図るという観点から、かかる計量器の代わりに、ホッパーの排出口及び容器の口部の間に介在され粉粒繊維系材料の所定量を一回又は複数回のすり切り計量により確保する計量マスが採用される場合も少なくない。

この計量マスは、投入口を有する底板と、容器の口部の内径と同径の柱状空間を有し、底板上に載置され底板の上面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられたブロック部材とを備えたものとして構成されている。

ここで、この計量マスは、すり切り計量を行うに当たって、ブロック部材の柱状空間及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の上面のうち投入口のない部分及び柱状空間の内周面によって所定量の粉粒繊維系材料が計量されるべき計量部を確保する。

また、この計量マスは、すり切り計量を完了した後において、ブロック部材の柱状空間及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の投入口を計量部の真下位置に確保する。これにより、計量部内に確保された所定量の粉粒繊維系材料は、投入口及び容器の口部を通じて容器内に落とし込まれることが可能となる。

ところで、計量部は、計量時間の短時間化を図るという観点から、可及的に深くすることが望ましい。計量部が過剰に浅い場合には、一度に計量できる粉粒繊維系材料の量が少なくなる分すり切り計量を何度も繰り返して行うことが必要となり、計量時間が長時間化するからである。

その一方、計量部は、高い計量精度を確保するという観点から、可及的に浅くすることが望ましい。計量部が過剰に深い場合には、粉粒繊維系材料を計量部の底まで空隙無く落とし込むことが困難となり、正確なすり切り計量を実現することが困難となるからである。

すなわち、従来の計量マスには、計量時間の短時間化を図るという課題の解決と高い計量精度を確保するという課題の解決とが両立不可能であるという問題点、つまり、高い計量精度を確保するという一方の課題を解決しようとすると、計量部の短尺化を図ることが必要となり、計量時間の短時間化を図るという他方の課題を解決することが困難となり、計量時間の短時間化を図るという他方の課題を解決しようとすると、計量部の長尺化を図ることが必要となり、高い計量精度を確保するという一方の課題を解決することが困難となる、という問題点があった。

そこで、本考案の課題は、計量時間の短時間化を図ることもでき、高い計量精度を確保することもできる計量マスを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る計量マスは、底板と、上下両側及び片側である横側に向けて開口するスリットを有し、底板上に載置され底板の上面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられたブロック部材と、スリットの高さ寸法に対応した幅寸法及びスリットの内幅寸法に対応した厚さ寸法を有し、先端側が前記スリット内に差し込まれ底板の上面及びスリットの内周面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられた板状部材と、板状部材の先端面を前記スリットの基端面に対して位置決めすることにより、底板の上面、スリットの内周面及び板状部材の先端面によって形成される計量部の内容積の可変設定を行う内容積可変設定手段とを備えた計量マスであって、底板部が、粉粒繊維系材料の投入口を有しており、内容積可変設定手段は、ブロック部材のスリット、板状部材の先端側及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の上面のうち投入口のない部分、スリットの内周面及び板状部材の先端面によって形成される計量部の内容積の可変設定を行うものであり、ブロック部材のスリット、板状部材の先端側及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の投入口を前記スリットの基端面に係る位置に確保する投入口確保手段と、板状部材の先端面をスリットの基端面に対して幅寄せすることにより、計量部で計量された所定量の粉粒繊維系材料を投入口確保手段によって確保された投入口を通じて落とし込む材料投入手段とを備えたことを特徴としている。

このような計量マスによれば、板状部材の先端側を底板の上面及びスリットの内周面に対して相対的な横方向摺動させて板状部材の先端面をスリットの基端面に対して位置決めし、これにより計量部の内容積の可変設定を行う内容積可変設定手段を備えたので、計量部の深さ寸法を正確なすり切り計量に支障を来さない程度に浅い設定としながら、計量部
の内容積を適宜すり切り計量を何度も繰り返さなくてよい程度に大きく設定することが可能となり、その結果、計量時間の短時間化を図ること、及び、高い計量精度を確保することを両立させることが可能となる。
また、粉粒繊維系材料の計量のみならず粉粒繊維系材料の充填をも行い得るようにして、粉粒繊維系材料の計量から充填までを行う装置全体として設備費用の低減を図るという観点からすれば、底板が、粉粒繊維系材料の投入口を有しており、内容積可変設定手段が、ブロック部材のスリット、板状部材の先端側及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の上面のうち投入口のない部分、スリットの内周面及び板状部材の先端面によって形成される計量部の内容積の可変設定を行うものであり、ブロック部材のスリット、板状部材の先端側及び底板の投入口を相互に位置決めすることにより、底板の投入口をスリットの基端面に係る位置に確保する投入口確保手段と、板状部材の先端面をスリットの基端面に対して幅寄せすることにより、計量部確保手段によって確保された計量部で計量された所定量の粉粒繊維系材料を投入口確保手段によって確保された投入口を通じて落とし込む材料投入手段とを備えたことが好ましい。

このような技術的手段において、粉粒繊維系材料が計量部内に短時間に確実に落とし込まれるようにして、より計量時間の短時間化を図ると共により高い計量精度を確保するという観点からすれば、計量部に係る底板に設けられた連通孔と、この連通孔を通じて計量部内のエアーを計量部外に吸い出すことにより計量部内に落とし込まれた粉粒繊維系材料に対して吸引力を付与するエアーポンプとを有する吸引力付与手段を備えたことが好ましい。

さらに、粉粒繊維系材料が投入口を通じて強制的に落とし込まれるようにして、材料投入手段を補完しようとする観点からすれば、投入口確保手段によって投入口が確保され、かつ、材料投入手段によって板状部材の先端面がスリットの基端面に対して幅寄せされた場合においてスリットの内周面及び板状部材の先端面の間に残された粉粒繊維系材料を投入口を通じて棒状部材により押し出す材料押出手段を備えたことが好ましい。

本発明に係る計量マスによれば、計量時間の短時間化を図ること、及び、高い計量精度を確保することが両立することとなる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る計量マスの全体構成を示す側面図（内容積設定時）、図２は同計量マスの部分構成を示す斜視図（内容積設定時）、図３は同計量マスの全体構成を示す側面図（投入口確保時）、図４は同計量マスの部分構成を示す斜視図（投入口確保時）、図５は同計量マスの全体構成を示す側面図（材料投入時）、図６は同計量マスの部分構成を示す斜視図（材料投入時）、図７は同計量マスの全体構成を示す側面図（材料押出時）、図８は同計量マスの部分構成を示す斜視図（材料押出時）である。

本実施の形態において、計量マスは、図１〜図８に示すように、容器１０１内に充填すべき化粧品としての所定量の粉状物（図示外）をすり切り計量により確保する役割を果たすものとして構成されている。

また、計量マスは、これらの図に示すように、確保された所定量の粉状物を口部１０１ａを通じて容器１０１内に投入する機能が付加されたものとして構成されている。

なお、本実施の形態においては、図１、図３、図５及び図７に示すように、容器１０１が装着される装着部１０２ａが周方向に沿って複数設けられ、装着部１０２ａに装着された容器１０１が後述する材料押出部１１の真下に適宜タイミングで順次配置されるように回転する円盤状の回転式移送装置１０２を備えている。

具体的には、この計量マスは、図１、図３、図５及び図７に示すように、ベース１と、底板２と、ブロック部材３と、板状部材４と、ホッパー装置５と、内容積可変設定手段（図示外）と、吸引力付与手段６と、投入口確保手段（図示外）と、材料投入手段（図示外）と、材料押出手段７とを備えたものとして構成されている。

以下、これらの各構成要素についてさらに詳細に説明する。

（１）ベース１
ベース１は、図１、図３、図５及び図７に示すように、材料押出手段７によって粉状物を押し出すための材料押出部１１、及び、吸引力付与手段６によって吸引力を付与するための吸引力付与部１２を有する、比較的厚い平板状部材として構成されている。

ベース１は、その上に載置された底板２を横方向摺動可能に下側から支持する役割を果たすと共に、ホッパー装置５のホッパー５１を所定の高さ位置及び姿勢で支持する役割を果たすものとして構成されている（これらの図参照）。

（２）底板２
底板２は、図１〜図８に示すように、粉状物の投入口２１を有する比較的薄い平板状部材として構成されている。

底板２は、その上に載置されたブロック部材３を横方向摺動可能に下側から支持する役割を果たすと共に、その上に載置された板状部材４をブロック部材３とは別個独立に横方向摺動可能に下側から支持する役割を果たすものとして構成されている（これらの図参照）。

ここで、底板２は、所定量の粉状物を計量により確保する計量工程においては、図１及び図２に示すように、計量部１０３内に落とし込まれた粉状物の下端位置を限界付ける、計量部１０３の底面としての役割を果たす。

また、底板２は、計量工程によって確保された所定量の粉状物を口部１０１ａを通じて容器１０１内に投入する投入工程においては、図３〜図６に示すように、計量部１０３内に確保された所定量の粉状物を投入口２１を通じて通過させる役割を果たす。

（３）ブロック部材３
ブロック部材３は、図１〜図８に示すように、上下両側が表面が平らな頂面及び底面として形成され、かつ、横側である前後左右が互いに平行で表面が平らな二対の側面として形成されたブロック状部材として構成されている。

ここで、このブロック部材３は、図２、図４、図６及び図８に示すように、上下両側及び前後左右のうちの一の横側に向けて開口するスリット３１を有するものとして構成されている。

そして、このブロック部材３は、図１、図３、図５及び図７に示すように、底板２の上面に対して底面の相対的な横方向摺動が可能となるように設けられると共に、フランジ部５１ａの下面に対して頂面の相対的な横方向摺動が可能となるように設けられたものとして構成されている。

ここで、フランジ部５１ａは、所定量の粒状物をすり切り計量により確保するための具体的な手段であって、その下面に対してブロック部材３の頂面が相対的な横方向摺動を行ったとき、計量部１０３上に載置された粉状物のうち余剰のものをすり切ることによりホッパー５１内に残すというスクレーパーとしての役割を果たす。

（４）板状部材４
板状部材４は、図１〜図８に示すように、スリット３１の高さ寸法と略同一の幅寸法及びスリット３１の内幅寸法と略同一又は僅かに小さい厚さ寸法を有するものとして構成されている。

すなわち、この板状部材４は、これらの図に示すように、先端側がスリット３１内に差し込まれることにより、底板２の上面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられると共にスリット３１の内周面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられたものとして構成されている。

（５）ホッパー装置５
ホッパー装置５は、図１、図３、図５及び図７に示すように、粉状物を一時的に貯留する役割を果たすと共に貯留された粉状物を順次計量部１０３側に向けて供給する役割を果たすものとして構成されている。

具体的には、ホッパー装置５は、これらの図に示すように、下端開口及び下端開口を囲むフランジ部５１ａを有し、このフランジ部５１ａの下面がブロック部材３の上面に当接するようにベース１によって支持されたホッパー５１と、軸体５２ａ及びこの軸体５２ａに基端部が固着された撹拌棒５２ｂを有し、この撹拌棒５２ｂを軸体５２ａと共に回転させることによりホッパー５１内の粉状物を撹拌する撹拌装置５２とを備えたものとして構成されている（これらの図参照）。

（６）内容積可変設定手段
内容積可変設定手段は、図１及び図２に示すように、ブロック部材３のスリット３１、板状部材４の先端側及び底板２の投入口２１を相互に位置決めすることにより、底板２の上面のうち投入口２１のない部分、スリット３１の内周面及び板状部材４の先端面によって形成される計量部１０３の内容積の可変設定を行う役割を果たすものとして構成されている。

ここで、この内容積可変設定手段には、エアー圧力を直線運動に変換することによりベース１の頂面に沿った方向である横方向でのブロック部材３、板状部材４及び底板２のスライド移動を具体化するエアーシリンダの他、これらブロック部材３、板状部材４及び底板２のスライド移動にガタツキを生じないようにする直送案内機器等の機械要素をも含む。

なお、計量部１０３内に確保された所定量の粉状物を口部１０１ａを通じて容器１０１内に投入する機能を有しない計量マスを用いる場合には、内容積可変設定手段としては、板状部材４の先端面をスリット３１の基端面に対して位置決めすることにより、底板２の上面、スリット３１の内周面及び板状部材４の先端面によって形成される計量部１０３の内容積の可変設定を行う役割を果たすものであれば足りる。

（７）吸引力付与手段６
吸引力付与手段６は、計量工程で用いられるものであって、計量部１０３内に落とし込まれた粉状物に対して計量部１０３に係る底板２及び計量部１０３に係るベース１を介して吸引力を付与する役割を果たすものとして構成されている。

具体的には、吸引力付与手段６は、図１、図３、図５及び図７に示すように、計量部１０３に係る底板２に設けられた連通孔（図示外）と、計量部１０３に係るベース１に設けられ底板２側の凹状空間６１と、底板２と反対側のホース接続部６２と、この連通孔を通じて計量部１０３内のエアーを計量部１０３外に吸い出すことにより計量部１０３内に落とし込まれた粉状物に対して吸引力を付与するエアーポンプ（図示外）と、基端部がエアーポンプに接続されると共に先端部が吸引力付与部１２のホース接続部６２に接続され、エアーポンプによる吸引力をエアーポンプからベース１の凹状空間６１まで伝達するエアーホース６３とを備えたものとして構成されている。

このような吸引力付与手段６により、粉状物は計量部１０３内に短時間に確実に落とし込まれることが可能となっており、その結果、より計量時間の短時間化を図ると共により高い計量精度を確保することが可能となっている。

（８）投入口確保手段
投入口確保手段は、図３及び図４に示すように、ブロック部材３のスリット３１、板状部材４の先端側及び底板２の投入口２１を相互に位置決めすることにより、底板２の投入口２１をスリット３１の基端面に係る位置に確保する役割を果たすものとして構成されている。

ここで、この投入口確保手段には、エアー圧力を直線運動に変換することによりベース１の頂面に沿った方向である横方向でのブロック部材３、板状部材４及び底板２のスライド移動を具体化するエアーシリンダの他、これらブロック部材３、板状部材４及び底板２のスライド移動にガタツキを生じないようにする直送案内機器等の機械要素をも含む。

このような投入口確保手段により、粉状物の計量のみならず粉状物の充填をも行うことが可能となっており、その結果、粉状物の計量から充填までを行う装置全体として設備費用の低減を図ることが可能となっている。

（９）材料投入手段
材料投入手段は、図５及び図６に示すように、板状部材４の先端面をスリット３１の基端面に対して幅寄せすることにより、計量部確保手段によって確保された計量部１０３で計量された所定量の粉状物を投入口確保手段によって確保された投入口２１を通じて重力により落とし込む役割を果たすものとして構成されている。

ここで、この材料投入手段には、エアー圧力を直線運動に変換することによりベース１の頂面に沿った方向である横方向でのブロック部材３及び板状部材４のスライド移動を具体化するエアーシリンダの他、これらブロック部材３及び板状部材４のスライド移動にガタツキを生じないようにする直送案内機器等の機械要素をも含む。

このような材料投入手段により、粉状物の計量のみならず粉状物の充填をも行うことが可能となっており、その結果、粉状物の計量から充填までを行う装置全体として設備費用の低減を図ることが可能となっている。

（１０）材料押出手段７
材料押出手段７は、図７及び図８に示すように、投入口確保手段によって投入口２１が確保され、かつ、材料投入手段によって板状部材４の先端面がスリット３１の基端面に対して幅寄せされた場合においてスリット３１の内周面及び板状部材４の先端面の間に残された粉状物を投入口２１を通じて棒状部材７１により押し出す役割を果たすものとして構成されている。

ここで、この材料押出手段７には、エアー圧力を直線運動に変換することにより容器１０１の軸線方向に沿った棒状部材７１のスライド移動を具体化するエアーシリンダの他、この棒状部材７１のスライド移動にガタツキを生じないようにする直送案内機器等の機械要素をも含む。

なお、この材料押出手段７によって粉状物を押し出すに当たっては、粉状物を充填すべき容器１０１が材料押出部１１の真下に配置されるように回転式移送装置１０２を適宜回転させると共に、容器１０１の口部１０１ａが材料押出部１１の材料押出用開口に当接するように回転式移送装置１０２全体を適宜上昇させる準備的動作が必要となる。

このような材料押出手段７により、粉状物が投入口２１を通じて強制的に落とし込まれることが可能となっており、その結果、材料投入手段を補完することが可能となっている。

上記したように、本実施の形態における計量マスによれば、板状部材４の先端側を底板２の上面及びスリット３１の内周面に対して相対的な横方向摺動させて板状部材４の先端面をスリット３１の基端面に対して位置決めし、これにより計量部１０３の内容積の可変設定を行う内容積可変設定手段を備えたものとして構成されている。

したがって、このような計量マスによれば、計量部１０３の深さ寸法を正確なすり切り計量に支障を来さない程度に浅い設定としながら、計量部１０３の内容積を適宜すり切り計量を何度も繰り返さなくてよい程度に大きく設定することが可能となっており、その結果、計量時間の短時間化を図ること、及び、高い計量精度を確保することを両立させることが可能となっている。

以上、本発明に係る計量マスの一実施の形態として、化粧品としての粉状物を計量し投入するものについて説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。例えば、粉状物を計量する機能を有するだけで粉状物を投入する機能を有しないものであってもよく、また、化粧品以外の食品等の粉状物を計量等するものであってもよい。また、計量対象も、粉状物に限定されず、粒状物、繊維状物その他の粉粒繊維系材料を用いることが可能である。

本発明の一実施の形態に係る計量マスの全体構成を示す側面図（内容積設定時）である。 同計量マスの部分構成を示す斜視図（内容積設定時）である。 同計量マスの全体構成を示す側面図（投入口確保時）である。 同計量マスの部分構成を示す斜視図（投入口確保時）である。 同計量マスの全体構成を示す側面図（材料投入時）である。 同計量マスの部分構成を示す斜視図（材料投入時）である。 同計量マスの全体構成を示す側面図（材料押出時）である。 同計量マスの部分構成を示す斜視図（材料押出時）である。

符号の説明

１ ベース
２ 底板
３ ブロック部材
４ 板状部材
５ ホッパー装置
６ 吸引力付与手段
７ 材料押出手段
１１ 材料押出部
１２ 吸引力付与部
２１ 投入口
３１ スリット
５１ ホッパー
５１ａ フランジ部
５２ 撹拌装置
５２ａ 軸体
５２ｂ 撹拌棒
６１ 凹状空間
６２ ホース接続部
６３ エアーホース
７１ 棒状部材
１０１ 容器
１０１ａ 口部
１０２ 回転式移送装置
１０２ａ 装着部
１０３ 計量部

Claims (3)

1. 底板と、
   上下両側及び片側である横側に向けて開口するスリットを有し、前記底板上に載置され前記底板の上面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられたブロック部材と、
   前記スリットの高さ寸法に対応した幅寸法及び前記スリットの内幅寸法に対応した厚さ寸法を有し、先端側が前記スリット内に差し込まれ前記底板の上面及び前記スリットの内周面に対する相対的な横方向摺動可能に設けられた板状部材と、
   前記板状部材の先端面を前記スリットの基端面に対して位置決めすることにより、前記底板の上面、前記スリットの内周面及び前記板状部材の先端面によって形成される計量部の内容積の可変設定を行う内容積可変設定手段とを備えた計量マスであって、
   前記底板部が、粉粒繊維系材料の投入口を有しており、
   前記内容積可変設定手段は、前記ブロック部材の前記スリット、前記板状部材の先端側及び前記底板の前記投入口を相互に位置決めすることにより、前記底板の上面のうち前記投入口のない部分、前記スリットの内周面及び前記板状部材の先端面によって形成される前記計量部の内容積の可変設定を行うものであり、
   前記ブロック部材のスリット、前記板状部材の先端側及び前記底板の前記投入口を相互に位置決めすることにより、前記底板の前記投入口を前記スリットの基端面に係る位置に確保する投入口確保手段と、
   前記板状部材の先端面を前記スリットの基端面に対して幅寄せすることにより、前記計量部で計量された所定量の粉粒繊維系材料を前記投入口確保手段によって確保された前記投入口を通じて落とし込む材料投入手段とを備えたことを特徴とする計量マス。
2. 前記計量部に係る前記底板に設けられた連通孔と、この連通孔を通じて前記計量部内のエアーを前記計量部外に吸い出すことにより前記計量部内に落とし込まれた粉粒繊維系材料に対して吸引力を付与するエアーポンプとを有する吸引力付与手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の計量マス。
3. 前記投入口確保手段によって前記投入口が確保され、かつ、前記材料投入手段によって前記板状部材の先端面が前記スリットの基端面に対して幅寄せされた場合において前記スリットの内周面及び前記板状部材の先端面の間に残された粉粒繊維系材料を前記投入口を通じて棒状部材により押し出す材料押出手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の計量マス。
   

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