JP5127303B2 - 給送ロールおよびそれを用いた粉粒体供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、食料品などの粉粒体を一定量ずつ容器に供給するための定量供給用の給送ロールおよびそれを用いた粉粒体供給装置に関するものである。特に、カップ麺の具のような粉粒体を計量充填する給送ロール、およびこの給送ロールを用いた粉粒体供給装置に関する。

例えば、カップ麺の具や粉末スープなどの粉粒体を一定量ずつ容器に供給するための粉粒体充填装置としては、充填ステーションを通過する間欠駆動容器搬送コンベヤと、充填ステーションに、コンベヤ搬送経路と立体交差するように配置されている水平給送ロールと、この水平給送ロールの上方に配置されている粉粒体ホッパと、間欠駆動容器搬送コンベヤと水平給送ロールの間に配置されている充填シュートとを備えているものが知られている。

特許文献１には、図１０に示すように、円筒状のロール本体２６の外周部に複数の凹部２６ａを形成し、凹部２６ａ中に粉粒体を一定量ずつ充填して供給するための給送ロール２０が開示されている。なお、図中２１は軸芯であり、２５はエッジ部である。

この給送ロールは、図９の断面図に示すように、樹脂からなるロール本体２６の中心に金属製の軸芯２１を備え、このロール本体２６の外周部に複数の凹部２６ａを、軸芯２１に対して対称な位置に二列形成したものであった。なお、図中２７は調整板である。

この定量供給ロールである給送ロール２０を使用する場合は、図６（ａ）に示すように、粉粒体１２を入れたホッパ１１の下に、給送ロール２０を配置しておいて、図６（ｂ）に示すように、給送ロール２０を回転させると、凹部２６ａに充填された粉粒体１２が取り出され、給送ロール２０の下方に配置した容器（不図示）内に粉粒体１２を供給することができた。

このように、給送ロール２０を回転させるだけで、次々と凹部２６ａによって、粉粒体１２を一定量ずつ供給することができるが、このとき、凹部２６ａとロール本体２６の外周面との境界は鋭いエッジ部２５となっているので、このエッジ部２５によって、ホッパ１１内の粉粒体１２をすり切るようにしていた。

ところが、給送ロール２０は、樹脂製であるため磨耗しやすく、特にエッジ部２５とホッパ１１の下端との間に粉粒体１２を噛み込むため、エッジ部２５が大きく磨耗しやすかった。このエッジ部２５が磨耗すると、ホッパ１１の下端との間に隙間が発生し、この隙間から粉粒体１２が散乱してしまうという問題があった。

また、エッジ部２５が磨耗すると、すり切り作用が悪くなり、粉粒体１２を定量供給することができなくなるという問題もあった。さらに、エッジ部２５の磨耗粉が異物として粉粒体１２に混入するため、特に食料品を供給する場合は衛生面の問題があった。

そこで、特許文献２では、外周に複数の凹部を形成し、該凹部中に粉粒体を一定量ずつ充填して供給するための給送ロールにおいて、少なくとも前記凹部と外周面との境界エッジ部をジルコニアセラミックスで形成したものを紹介している。

特許文献２では、図７の断面図で示すように、給送ロール３０に形成した凹部３５ａと外周面との境界エッジ部３５をジルコニアセラミックスで形成している。給送ロール３０の外周を形成するスリーブ３６の材質として、アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪素などのさまざまなセラミックスを用いていた。なお、図中３１は軸芯、３２は中間フランジ、３３はパイプ、３４は端面フランジ、３７は調整板である。

この給送ロール３０は、境界エッジ部３５の耐磨耗性が高く、かつ割れや欠けの発生を防止することができるため、給送ロール３０を長期間良好に使用することができるだけでなく、境界エッジ部３５の磨耗粉の粉粒体への混入を防止できる。これにより、特に食料品の供給の場合は衛生的であるなどの優れた効果を得るものであった。

また、特許文献２の他の例として、図８に示すように、給送ロール３０は、中心に金属製の軸芯３１を備えた樹脂製のロール本体３８の外周面に、ジルコニアセラミックスからなるカップを接着して凹部３５ａを形成したものである。この給送ロール３０も、凹部３５ａと外周面の境界のエッジ部３５がジルコニアセラミックスからなるため、欠け，割れが発生しにくく、耐磨耗性にも優れたものであった。
実用新案登録第２５７８６８４号公報 実開平４−１００４０１号公報

しかしながら、特許文献２に開示されている給送ロール３０では、粉粒体を供給する容器が、給送ロール３０の軸方向に平行な配置で、金属製あるいは樹脂製で、高さ調節自在な刃状の粉粒体供給部材を配置しているが、この粉粒体供給部材は、給送ロールの全周に対して常に接触するよう微調整する必要がある。その際、境界エッジ部３５とスリーブ３６との境界では、段差が生じないようにすることが重要であった。

このような段差が生じる場合、例えば、境界エッジ部３５をジルコニアセラミックスで形成し、スリーブ３６の材質をアルミナ等のセラミック部材で形成した場合では、境界エッジ部３５が凸になると、前記粉粒体供給部材が、回転時に引っかかって使用できなかったり、セラミックスが欠けたりした。また、前記粉粒体供給部材と給送ロール３０に隙間が生じて、これにより粉粒体が漏れるという課題があった。

このように粉粒体が漏れた場合、次工程で不具合が発生することがあった。例えば、粉粒体が充填される容器の縁にこぼれた場合には、容器へのシール材を圧着する工程において、粉粒体と一緒に圧着してしまい、シール部に隙間が生じ、その結果、気密性が確保できない。さらに、前記粉粒体供給部材が偏磨耗しやすい。

逆に境界エッジ部が凹になると、前記粉粒体供給部材の引っかかりは解消できるものの、セラミックスからなるスリーブ３６に前記粉粒体供給部材が偏磨耗される。前記粉粒体供給部材が偏磨耗すると、調整を頻繁に実施する必要があり、場合によっては交換を早期に実施するなどの必要があり、効率のよいものではなかった。そのため、セラミックス同士で、スリーブ３６と境界エッジ部３５を形成する場合の給送ロール３０では、同一面で仕上げる必要があった。なお、硬さの異なる異材質にした場合、研削や研磨にて同一面にすることは困難であり、厳密には段差が生じやすい。また、材質を同一にする必要があり、ジルコニアで全て製作すると大変高価なものになり、そのうえ重量が大となる。

また、特許文献２に開示されている図８に示す構造の給送ロール３０を用いた場合、給送ロールは長尺で製作され、複数個の供給部を設けて使用されることが多いが、ロール本体３８が樹脂で形成されているので剛性が得られず、給送ロール自体の振れが生じ、精度が得られずたわんでしまう。その結果、前記粉粒体供給部材との間に隙間が生じやすい。また、樹脂によっては硬度や剛性もさまざまであり、前記粉粒体供給部材に対して、大変偏磨耗しやすい。

さらに、樹脂に供給部を形成するためや軸芯３１を挿入するために、貫通孔を設ける必要があるが、長尺な樹脂に貫通孔を設けるのは困難であり、また精度が得られず、対向するように配置したい供給部もずれてしまう。さらに、軸芯３１が容易に挿入できない。

そこで、本発明では、上記従来の諸問題を解消するために、粉粒体を供給するための給送ロールにおいて、長寿命な給送ロールとするだけでなく、粉粒体の漏れを防止するとともに、粉粒体供給部材の偏磨耗を極力防止し、さらに異物の混入をもなくす優れた給送ロールおよびそれを用いた粉粒体供給装置を提供することを目的とする。

以上の課題を鑑み、本発明の給送ロールは、１）粉粒体供給部材に連設される円柱状の本体の外周面に凹部を形成してなり、該凹部中に前記粉粒体供給部材から排出される粉粒体を入れて、前記本体を回転させることにより前記凹部中の前記粉粒体を落下排出させるための給送ロールであって、前記本体は、前記粉粒体供給部材に連設される外周面を形成する、前記凹部に対応する位置に孔が形成されたスリーブと、前記孔に配された、前記凹部を有するカップとを備え、該カップは、前記孔中で前記凹部と前記本体の外周面との境界に位置する、セラミックスで形成された境界エッジ部を有し、前記スリーブは、前記セラミックスよりヤング率が低い樹脂で形成されており、前記境界エッジ部は、前記本体の前記スリーブで形成された外周面から凹下している（凹んでいる）ことを特徴とする。

また、２）上記１）において、前記本体は、外周面で前記スリーブを内側から支持する、前記凹部に対応する孔が形成された金属製のパイプをさらに備えていることを特徴とする。

また、３）上記１）において、前記凹部における前記本体の外周面との前記境界エッジ部をジルコニアで形成し、前記本体における前記粉粒体供給部材に連設される外周面となる前記スリーブをポリアミド系樹脂で形成したことを特徴とする。

また、４）上記１）において、前記境界エッジ部を前記本体の外周面から０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲で凹下させたことを特徴とする。

また、５）上記３）において、前記ポリアミド系樹脂はナイロン６またはナイロン６６であることを特徴とする。

また、６）上記３）において、前記ジルコニアは３．３質量％以上３．８質量％以下の範囲でマグネシア（ＭｇＯ）を含有することを特徴とする。

さらに、本発明の粉粒体供給装置は、７）粉粒体供給部材と、該粉粒体供給部材に連設された上記１）〜６）のいずれかの給送ロールと、該給送ロールから落下供給された粉粒体を受ける部材とを備えてなることを特徴とする。

また、８）上記７）において、前記粉粒体供給部材がジルコニアで形成されていることを特徴とする。

本発明の給送ロールによれば、粉粒体供給部材に連設される円柱状の本体の外周面に凹部を形成してなり、該凹部中に前記粉粒体供給部材から排出される粉粒体を入れて、前記本体を回転させることにより前記凹部中の前記粉粒体を落下排出させるための給送ロールであって、前記本体は、前記粉粒体供給部材に連設される外周面を形成する、前記凹部に対応する位置に孔が形成されたスリーブと、前記孔に配された、前記凹部を有するカップとを備え、該カップは、前記孔中で前記凹部と前記本体の外周面との境界に位置する、セラミックスで形成された境界エッジ部を有し、前記スリーブは、前記セラミックスよりヤング率が低い樹脂で形成されており、前記境界エッジ部は、前記本体の前記スリーブで形成された外周面から凹下しているので、供給部に設置された粉粒体供給部材が、給送ロール全体を押圧するようにして、境界エッジ部の位置で粉粒体供給部材を微調整すれば、ヤング率の低い樹脂面を押圧することが可能となり、絶えず粉粒体供給部材がシールすることとなり、粉粒体の漏れのない粉粒体供給装置を得ることができる。

また、前記本体は、外周面で前記スリーブを内側から支持する、前記凹部に対応する孔が形成された金属製のパイプをさらに備えているので、前記スリーブの剛性を補完し、充分な剛性を得ることができる。

また、前記凹部における前記本体の外周面との境界エッジ部をジルコニアで形成し、前記本体における前記粉粒体供給部材に連設される外周面となるスリーブをポリアミド系樹脂で形成したので、前記凹部周縁の耐磨耗が向上し、前記粉粒体供給部材に対して、自己潤滑性がよく、摺動性に優れた給送ロールを得ることができる。

また、前記境界エッジ部を前記本体の外周面から０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲で凹下させたので、粉粒体が前記境界エッジ部の上面に堆積することなく、最適にシールすることが可能となる。

さらに、前記ポリアミド系樹脂がナイロン６またはナイロン６６であるので、最適な材質の組合せとなり、適度な弾性と硬さを備え、自己潤滑性もあり、耐磨耗性に優れたスリーブとすることができ、さらに、これらの材質が若干の吸湿効果もあることから、スリーブが粉粒体の湿気を吸湿する効果も得られるので、粉粒体を乾燥させやすくなる。

またさらに、本発明の給送ロールは、前記ジルコニアが３．３質量％以上３．８質量％以下の範囲でマグネシア（ＭｇＯ）を含有するので、前記ジルコニアが１００℃以上の蒸気に曝されても、前記ジルコニアが相変態せずに、材料特性が劣化することなく、また、相変態による膨張がないので寸法変化がなく、長期間の使用を可能とし、蒸気洗浄することも可能となり、食品や医療関係の粉粒体を供給するための、粉粒体供給装置として、衛生面でも優れたものとすることができる。

次に、粉粒体供給部材と、該粉粒体供給部材に連設された前記いずれかに記載の給送ロールと、該給送ロールから落下供給された粉粒体を受ける部材とを備えてなるので、優れた粉粒体供給装置とすることができる。

また、前記粉粒体供給部材がジルコニアで形成されているので、耐磨耗に優れ、微調整などのメンテナンスに時間がかからず、取り扱いが容易で、長寿命な粉粒体供給装置を得ることができる。

以下に、本発明の最良の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜給送ロールの実施形態１＞
図１〜３は、本発明の給送ロールの第１の実施形態である実施形態１を説明する図面である。図１は給送ロールの一部における断面図であり、図２は中間部分を省略した全体斜視図である。なお、図２は中間部分の省略のために、図中に破断線を入れている。図３は本発明に係る給送ロールの一部における分解斜視図を示すものである。また、図５は本発明に係る給送ロールを用いた粉粒体供給装置の透視斜視図を示すものである。

本発明の給送ロール１０は円柱状の本体を備え、その外周表面に、粉粒体１２が入ったホッパ１１の下端部に設けられた１対の細長い板状の粉粒体供給部材１３に連設される。給送ロール１０の本体の外周には本体の外表面から陥没した凹部５ａが形成されており、この凹部５ａ中に粉粒体供給部材１３から排出される粉粒体１２が一定量ずつ入れられて、これを落下排出するようにしている。つまり、前記本体を回転させることにより凹部５ａ中の粉粒体１２を効率よく落下排出させるために、凹部５ａは軸芯１に対してほぼ対称位置に形成されている。

また、凹部５ａにおける前記本体の外周面との境界エッジ部５をセラミックスで形成し、かつ、前記本体における粉粒体供給部材１３に連設される外周面を、前記セラミックスよりヤング率が低い材質で形成し、前記セラミックスで形成された境界エッジ部５を前記本体の外周面から本体の中心部に向かって凹下させている。

また、給送ロール１０を貫通する金属製の軸芯１の外周に複数の中間フランジ２を溶接し、軸芯１の両端部には端面フランジ４を溶接して、これらフランジ２，４を軸芯１に固定してある。そしてこれら中間フランジ２の外側に金属製のパイプ３をかぶせて溶接し、さらに該パイプ３の外側に前記セラミックスよりヤング率が低い材質を挿入し、両端の端面フランジ４により固定してある。

なお、上記ヤング率の評価は、例えばナノインデンテーション法（ダイヤモンド圧子を試料に押し込みながら圧子の侵入量を測定し、得られた荷重−侵入量の関係から評価する方法）等により容易に行うことが可能である。

給送ロール１０の構成について、さらに具体的に説明する。前記中間フランジ２には、軸芯１に対して互いに対称な位置に２つの切欠２ａを形成してあり、パイプ３，スリーブ６の前記切欠２ａに対応する位置にはそれぞれ孔３ａ，６ａが形成されている。この孔６ａ，３ａ中にジルコニアセラミックスからなるカップを挿入して、このカップを中間フランジ２の切欠２ａにボルト（不図示）で固定してある。また、前記カップの凹部５ａ内には上下動可能な調整板７が備えられ、凹部５ａの容量を調整できるように構成されている。

そして、内部に空間を設けることで、全体の重量を低減し、給送ロール１０自体の自重による変形（たわみ）を改善することが可能となる。また、軸芯１の周囲を樹脂で製作するのに対し、金属製のパイプ３が存在することで、スリーブ６の剛性を補完し、充分な剛性を得ることが可能となる。

この給送ロール１０によれば、凹部５ａと本体外周面の境界のエッジ部５がジルコニアセラミックスからなるため、強度，耐磨耗性に優れており、長期使用しても欠けや磨耗が発生しにくい。また、給送ロール１０の外周面が、境界エッジ部５を形成しているセラミックスよりもヤング率の低い材質で形成しているために、境界エッジ部５の位置で粉粒体供給部材を微調整すれば、ヤング率の低い材質面を押圧することが可能となり、絶えず粉粒体供給部材がシールすることとなり、粉粒体の漏れのない粉粒体供給装置を得ることができる。

また、本発明の給送ロール１０は、前記本体における粉粒体供給部材１３に連設される外周面となるスリーブ６を樹脂で形成することが好ましい。なぜなら、境界エッジ部５よりも充分にヤング率を小さくすることができ、凹下させることで、回転時に粉粒体１２を最適にシールすることができるからである。

また、本発明の給送ロール１０は、凹部５ａにおける前記本体の外周面との境界エッジ部５をジルコニアで形成することが好ましく、さらに、スリーブ６をポリアミド系樹脂で形成することが好ましい。なぜなら、凹部５ａ周縁の耐磨耗が向上し、粉粒体供給部材１３に対して、自己潤滑性がよく、摺動性に優れた給送ロール１０を得ることができるからである。

ところで、ジルコニアとしては、ＺｒＯ_２を主成分とし、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３などの安定化剤を１種以上含む部分安定化ジルコニアを用いればよい。例えば、３ｍｏｌ％〜９ｍｏｌ％のイットリア（Ｙ_２０_３）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）や、９ｍｏｌ％〜２６ｍｏｌ％のマグネシア（ＭｇＯ）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）、あるいは８ｍｏｌ％〜１２ｍｏｌ％のカルシア（ＣａＯ）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）や８ｍｏｌ％〜１６ｍｏｌ％のセリア（ＣｅＯ_２）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）を所望の形状に成形した後、大気雰囲気中或いは真空雰囲気中にて１４００℃〜１７００℃の温度で焼成したものを用いればよい。特に、２〜５モル％のＹ_２Ｏ_３を含有し、正方晶の結晶が８０％以上で、平均結晶粒子径が１μｍ以下のものを用いれば耐摩耗性に優れ、高強度、高硬度、高破壊靭性に優れた材質を提供することが可能となるので好適である。さらに、このジルコニアにＨＩＰ（熱間静水圧プレス）処理を行うことで、高強度で高硬度なジルコニアを得ることが可能となるので、さらに好適となる。

また、境界エッジ部５を前記本体の外周面から本体の中心部に向かって０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲で凹下させることが好ましい。その理由について以下に説明する。本体の外周面から本体の中心部に向かって０．０１ｍｍから０．１０ｍｍの範囲としたのは、０．１０ｍｍよりも大きくなると、粉粒体１２が境界エッジ部５の上面に堆積することがあり、継続して使用していると、古い粉粒体１２が回転時に落下するなど、品質面での問題があるからである。また、堆積された粉粒体１２はさらに粉粒体１２を堆積することがあり、粉粒体供給部材１３が給送ロール１０に噛み込むことが発生する。そのため、０．１０ｍｍよりも小さくする必要がある。また、０．０１ｍｍよりも小さくする場合、問題は生じにくいが、スリーブ６が、粉粒体供給部材１３によって押圧されて変形することを考慮すると、０．０１ｍｍより小さくした場合、境界エッジ部５の端面よりも低くなることが懸念されるので、０．０１ｍｍ以上であることが必要である。以上の点から、境界エッジ部５を前記本体の外周面から０．０１ｍｍから０．１０ｍｍの範囲で凹下させることが好ましい。

ところで、ポリアミド系樹脂とは、アミド結合によって多数のモノマーが結合してできたポリマーであり、一般的に脂肪族骨格を含むポリアミドをナイロン（Ｎｙｌｏｎ）と総称し、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン６１０、ナイロン６１２などが含まれる。

また、前記ポリアミド系樹脂は特にナイロン６またはナイロン６６とすることが好ましく、これにより最適な材質の組合せとなり、適度な弾性と硬さを備え、自己潤滑性もあり、耐磨耗性に優れたスリーブとすることができる。さらに、これらの材質が若干の吸湿効果もあることから、スリーブが粉粒体の湿気を吸湿する作用効果も得られるので、粉粒体を乾燥させやすくなる、といった利点もある。

さらに、前記ジルコニアが、３．３質量％以上３．８質量％以下の範囲でマグネシア（ＭｇＯ）を含有することが好ましく、前記ジルコニアが１００℃以上の蒸気に曝されても、前記ジルコニアが相変態せずに、材料特性が劣化することなく、また、相変態による膨張がないので寸法変化がなく、長期間の使用を可能とし、蒸気洗浄することも可能となり、食品や医療関係の粉粒体を供給するための、粉粒体供給装置として、衛生面でも優れたものとすることができる。

３．３質量％〜３．８質量％の範囲でマグネシア（ＭｇＯ）を添加し部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）は、破壊靭性値（Ｋ_１Ｃ）が６ＭＰａ√ｍ以上で、耐熱衝撃性△Ｔが４００℃以上で、３点曲げ強度が高強度で７００ＭＰａ以上の高強度となり、１００℃以上の水蒸気に曝された条件下でも使用に耐えることが可能となる。

この場合、マグネシア（ＭｇＯ）の含有量を３．３質量％〜３．８質量％としたのは、３．３質量％未満であると単斜晶系ジルコニア結晶の総量が２５ｍｏｌ％よりも多くなって曲げ強度や破壊靭性の低下が生じるからであり、逆にマグネシア（ＭｇＯ）の含有量を３．８質量％よりも多くすると単斜晶系ジルコニア結晶の総量が１０ｍｏｌ％よりも極端に少なくなって、破壊靭性及び耐熱衝撃性が低下するためであり、高温水蒸気に曝された場合でのジルコニアの腐食を防ぐことができなくなってしまうからである。

特に、Ｙ_２Ｏ_３を含む正方ジルコニア多結晶体の場合、高温水蒸気の条件下において、Ｚｒ−Ｏ−Ｚｒの切断による水酸基の生成によってマイクロクラックが形成される。そして、このマイクロクラックの形成によって、ジルコニアの結晶相が正方晶から単斜晶への変態が生じ、体積膨張が生じて、表面に微細な亀裂が発生し、内部へ劣化が進行しやすい状態となってしまう。従って、単斜晶系ジルコニア結晶が１０ｍｏｌ％〜２５ｍｏｌ％の範囲になっていることが好ましく、この範囲とするためにマグネシア（ＭｇＯ）の含有量を３．３質量％〜３．８質量％の範囲にすることが好ましい。

＜給送ロールの実施形態２＞
次に、図４の断面図を用いて第２の実施形態である実施形態２について説明する。

図４に示す給送ロール１０は、軸芯１が貫通しない構造としており、両側の端面フランジ４に軸芯１を溶接やボルト締結などで固定している。他の構成は実施形態１と同様である。この構造を採用すれば、給送ロールの内部をさらに中空にすることができ、よりいっそうの軽量化，小型化等を実現させることが可能となる。

＜粉粒体供給装置について＞
次に、粉粒体供給装置について詳細に説明する。

図５に示すように、本発明の粉粒体供給装置１００は、充填ステーションＳを通って前向きに延びた間欠駆動容器搬送コンベヤ１５と、充填ステーションＳに、コンベヤ搬送経路と立体交差するように配置され左右方向にのびた水平給送ロール（不図示）と、給送ロール１０の上方に配置されている粉粒体ホッパ１１と、間欠駆動容器搬送コンベヤ１５と給送ロール１０の間に配置されている充填シュート１４とを備えている。なお、図中１４ａはシュート入口であり、１４ｂはシュート出口である。

容器搬送コンベヤ１５は、複数列の搬送経路を有するスラットコンベヤであって、充填ステーションＳで２つずつのスラット１８が順次停止させられるように間欠的に駆動される。スラット１８には、容器搬送経路の列数に対応する数の容器保持孔１９がスラット１８長さ方向に間隔をおいてあけられている。

給送ロール１０、軸芯１（不図示）と、これにはめ被せられた合成樹脂製ドラム32とよりなる。給送ロール１０には、１つずつの容器搬送経路に対し、周方向に１８０度の間隔をおいて２つずつの左右計量ポケットとなる供給部が軸芯の軸方向に間隔をおいて設けられている。

各供給部の底にはねじ孔が設けられており、調整板７が回転自在に動き、上下の深さ方向に調節自在に挿入されている。

粉粒体ホッパ１１は、給送ロール１０の長さにほぼ相当する幅をもつ箱型のものであって、上端に上向き投入口を、下端に下向き排出口をそれぞれ有している。投入口には蓋などの覆いが被せられている。

排出口の前後縁部には、高さ調節自在な前後の粉粒体供給部材１３がそれぞれ先端部を給送ロール１０外周面にそれぞれ当接させるように取付けられている。

また、ホッパ１１内の下部にはブロッキング防止用攪拌棒１７が備えられている。

充填シュート１４は、給送ロール１０の前下半部を被覆しかつ給送ロール１０の長さにほぼ相当する幅をもつ上部シュート本体と、シュート本体の下部に連なりかつ１つの容器搬送経路に対し一対ずつ備えられた複数対の左右分岐シュート１４とよりなる。分岐シュートの入口は、対応する２つずつの供給部に接続され、その出口は、各容器搬送経路列の２つの容器Ｃの後側の容器Ｃに上方より臨まされている。

粉粒体ホッパ１１には粉粒体１２が収容されている。

給送ロール１０は、図５中の矢印で示すように時計方向に１８０度ずつ間欠的に回転駆動される。上向きになった供給部がホッパ１１の排出口を通過する間に、それぞれ投入される。

以上説明したように、本発明の粉粒体供給装置１００は、粉粒体供給部材１３と、粉粒体供給部材１３に連設された前記いずれかに記載の給送ロール１０と、給送ロール１０から落下供給された粉粒体１２を受ける分岐シュート１４からなる部材とを備えてなるので、優れた粉粒体供給装置１００とすることができる。

ここで、粉粒体供給部材１３がジルコニアにて形成されていると、高強度で高硬度となることで、耐磨耗に優れ、微調整などのメンテナンスに時間がかからず、取り扱いが容易で、しかも長寿命の粉粒体供給装置１００を得ることができる。

次に、本発明をより具体化した実施例について説明する。図１，図２に示す実施形態１の給送ロールを用いて、使用試験を行った。

給送ロール１０の本体の大きさは、直径１８０ｍｍ、長さ１３７０ｍｍとし、凹部５ａは合計４０個形成した。また、凹部５ａの直径は４０ｍｍとした。

また、境界エッジ部５は京セラＺ２０１Ｎ製のジルコニアセラミックスにより形成し、スリーブ６は６ナイロンにより形成した。

さらに、比較例として、前記と同様で、従来の給送ロールである図７のものを用意し、境界エッジ部を京セラＺ２０１Ｎ製のジルコニアセラミックスにより形成し、スリーブ３６はアルミナセラミックスにて形成したものを用意した。

粉粒体は小麦粉１５ｇずつ供給する試験を実施した。

そして、１年後に、各定量供給ロールのエッジ部の磨耗の度合い、粉粒体の漏れの有無、供給量のばらつきなどを調べた。なお、供給量のばらつきとは、定められた供給重量と実際の供給重量との差の平均値である（この場合のｎ数は、凹部の数量の４０とした）。

結果は表１に示す通りであった。

表１に示すように、比較例は、１年間の使用でエッジ部に磨耗がほとんど生じなかったが、粉粒体供給部材の磨耗が顕著であり、偏磨耗が生じた。さらに、粉粒体の漏れがあり、粉粒体の供給量にバラツキ（０．０２ｇ）があった。

一方、本発明の給送ロールではエッジ部に磨耗がほとんど生じなかったうえに、粉粒体の漏れがなく、しかも粉粒体の供給量のバラツキはなかった。これにより、信頼性を維持したまま長期間の使用が可能であることがわかった。

なお、前記実施例において、定量供給ロールとしての給送ロールは食料品の供給に用いたものを示したが、本発明の給送ロールは、食料品に限らず、さまざまな粉粒体の供給に使用できることはいうまでもない。

本発明の給送ロールの一実施形態を説明する図であり、給送ロールの一部における一部断面図である。 本発明の給送ロールの一実施形態を示す斜視図である。 本発明の給送ロールの一実施形態を説明する図であり、給送ロールの一部における分解斜視図である。 本発明の給送ロールの他の実施形態を説明する図であり、給送ロールの一部における一部断面図である。 本発明の粉粒体供給装置の一実施形態を説明する一部透視斜視図である。 粉粒体を入れたホッパの下に給送ロールを連設した様子を模式的に示した図であり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ給送ロールの回転前後の様子を示す断面図である。 従来の給送ロールの例を説明する図であり、給送ロールの一部における一部断面図である。 従来の給送ロールの例を説明する図であり、給送ロールの一部における一部断面図である。 従来の給送ロールの例を説明する図であり、給送ロールの一部における一部断面図である。 従来の給送ロールの例を示す斜視図である。

符号の説明

１，２１，３１・・・軸芯
２，３２・・・中間フランジ
３，３３・・・パイプ
４，３４・・・端面フランジ
５，３５・・・境界エッジ部
６，３６・・・スリーブ
７，２７，３７・・・調整板
１０，２０，３０・・・給送ロール
１１・・・ホッパー
１２・・・粉粒体
１３・・・粉粒体供給部材
１４・・・分岐シュート
１５・・・容器搬送コンベア
１７・・・ブロッキング防止用攪拌棒
５ａ，２５，３５ａ・・・エッジ部
Ｃ・・・容器
Ｓ・・・充填ステーション

Claims (8)

1. 粉粒体供給部材に連設される円柱状の本体の外周面に凹部を形成してなり、該凹部中に前記粉粒体供給部材から排出される粉粒体を入れて、前記本体を回転させることにより前記凹部中の前記粉粒体を落下排出させるための給送ロールであって、
   前記本体は、前記粉粒体供給部材に連設される外周面を形成する、前記凹部に対応する位置に孔が形成されたスリーブと、前記孔に配された、前記凹部を有するカップとを備え、該カップは、前記孔中で前記凹部と前記本体の外周面との境界に位置する、セラミックスで形成された境界エッジ部を有し、
   前記スリーブは、前記セラミックスよりヤング率が低い樹脂で形成されており、
   前記境界エッジ部は、前記本体の前記スリーブで形成された外周面から凹下していることを特徴とする給送ロール。
2. 前記本体は、外周面で前記スリーブを内側から支持する、前記凹部に対応する孔が形成された金属製のパイプをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の給送ロール。
3. 前記凹部における前記本体の外周面との前記境界エッジ部をジルコニアで形成し、前記本体における前記粉粒体供給部材に連設される外周面となる前記スリーブをポリアミド系樹脂で形成したことを特徴とする請求項１に記載の給送ロール。
4. 前記境界エッジ部を前記本体の外周面から０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲で凹下させたことを特徴とする請求項１に記載の給送ロール。
5. 前記ポリアミド系樹脂はナイロン６またはナイロン６６であることを特徴とする請求項３に記載の給送ロール。
6. 前記ジルコニアは３．３質量％以上３．８質量％以下の範囲でマグネシアを含有することを特徴とする請求項３に記載の給送ロール。
7. 粉粒体供給部材と、該粉粒体供給部材に連設された請求項１乃至６のいずれかに記載の給送ロールと、該給送ロールから落下供給された粉粒体を受ける部材とを備えてなることを特徴とする粉粒体供給装置。
8. 前記粉粒体供給部材がジルコニアで形成されていることを特徴とする請求項７に記載の
   粉粒体供給装置。

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