JP5595510B2 - ばら荷を調量しながら充填する装置 - Google Patents

Description

本発明は、ばら荷を調量しながら充填する装置であって、調量開口を閉じるための閉鎖ヘッドを備えかつ中空円筒形の調量管内に配置された、調量管の縦軸線の方向に運動可能な調量スクリューを有し、閉鎖ヘッドは、略円錐形の搬出面を備えるものに関する。

欧州特許第１５８２４６７号明細書において、特に狭い袋、いわゆるスティックパッケージにばら荷を充填するための調量装置が公知である。そこでは、ロールフィルムから袋が形成され、袋に、管状に形成された調量装置が進入する。

このような装置は、軸方向に可動で回動可能な調量スクリューを内側に備えた、鉛直方向に延在する調量管を備えている。袋または他の容器に充填されるばら荷は、上側で、調量管に導入され、調量管の下側端部で、調量スクリューにより調量位置で袋に搬入される。流れを中断し、分配するために、調量管の下側端部は、閉鎖手段により閉鎖可能である。

このような調量装置の問題によれば、調量される製品が、調量装置の開いた状態で、閉鎖円錐部を通って袋の内側に向けられることである。その際、充填物の粒子が袋内壁に付着したままになる。この粒子により、特にそのあとで袋を閉じることになる横方向シール目の品質および緊密性が損なわれることがある。したがって一般的な調量装置では、横方向シール目を形成するために用いられる袋の部分が調量装置を通過する時点において調量装置が既に閉じられているように、保証する必要があり、そうすると汚れが生じない。通常、提供される調量時間が機械性能もしくは存在するサイクル数を制限するので、調量装置の早期の閉鎖により、存在する機械能力が低下する。

充填に際して袋の上側部分で袋内壁に付着しないように調量されるばら荷が袋内に向けられる調量装置が、所望される。

発明の開示
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたようなばら荷を調量しながら充填する装置を改良して、袋、特に狭い袋、いわゆるスティックパッケージを充填する際に、横方向シール目を形成するために用いられる袋内壁の上側部分にできるだけ僅かな充填物しか付着しないか、または充填物が付着しないようなものを提供することである。これにより袋の品質および緊密性は改善される。袋内壁が汚れないことにより、特に袋が横方向シール目により閉じられる時点の直前まで、調量装置を開いたままにすることができるので、機械の作業サイクルのできるだけ大きな時間窓が調量のために提供され、したがって機械のサイクル数を高めることができる。

この課題を解決するために、本発明によれば、調量管は、調量開口の下流側で、調量管の内径よりも大きな内径を有する中空円筒形の開口片に移行する。

調量管と閉鎖ヘッドとの間の良好なシールを提供するために、閉鎖ヘッドは、円筒形の外周面を備え、外周面は、閉鎖位置で、調量開口の付近で、実質的に調量管の円筒形の内壁に接触する。

好適には、開口片は、開放位置で、閉鎖ヘッドから縦軸線の方向に所定の寸法だけ突出する。

開口片の円筒形の内壁への調量管の円筒形の内壁の移行部が、好適には、円錐台形の移行面として形成されており、円錐台形の移行面の開放角度は、閉鎖ヘッドの円錐形の搬出面の開放角度よりも大きい。

開口片の内径と調量管の内径との差により形成されたリングギャップの面積が、好適には、開放位置における調量スクリューのいわゆる調量面よりも大きい。

開口片は、好適には、インサートの一部として、調量管に交換可能に取り付けられており、その際、調量開口は、インサートの一部であってよい。

本発明によるばら荷を調量しながら充填する装置は、あらゆるばら荷、特に１００分の数ｍｍ〜１０分の数ｍｍの直径の比較的小さな粒サイズを有するばら荷に適している。好適には、ばら荷を調量しながら充填する装置は、医薬品分野および食品分野において用いられ、たとえば粉末状の薬、砂糖または香辛料を充填するために用いられる。ばら荷は、好適には袋、特に鉛直方向に製造されるチューブ袋または縁シール袋に包装される。また別の包装タイプを用いてもよい。

本発明の別の利点、特徴および詳細は、以下の好適な実施の形態の説明ならびに図面の記載から明らかである。図面は、単に説明のために用いるものであり、本発明を制限するものではない。

閉鎖位置において上昇した調量スクリューを備えた調量装置の調量部分を示す縦断面図である。 開放位置において降下した調量スクリューを備えた図１の調量装置の調量部分を示す縦断面図である。 図１の調量装置の調量スクリューの調量面を示す図である。 方向ｙにみて図２の調量装置の調量部分の下側端部を示す図である。

好適な実施の形態の説明
図１および図２に部分的に示す、チューブ袋、特にいわゆるスティックパッケージにばら荷を調量して充填する調量装置１０は、鉛直方向に位置決めされた縦軸線Ｌと調量管の下側端部に調量開口１４とを有する、中空円筒形に形成された調量管１２を備えている。調量管１２の内側には、調量管１２に対して同軸的に配置された、軸方向に移動可能で自体の縦軸線を中心に回動可能な調量スクリュー１６が設けられている。調量スクリュー１６の外径は、調量管１２の内径ｄ_Riと実質的に同じ大きさである。

調量スクリュー１６は、調量開口１４の傍の端部に、調量方向にみて円錐形に拡幅する円錐形の搬出面２０を備えている。円錐形の搬出面２０に、円筒形の外周面２２が続いている。閉鎖ヘッド１８の外周面２２の直径は、実質的に調量スクリュー１６の直径もしくは調量管１２の内径ｄ_Riに相当する。調量スクリュー１６の閉鎖位置では、円筒形の外周面２２は、実質的に調量管１２の内壁１３に接触する。円筒形の外周面２２は、閉鎖面取部２４を介して、閉鎖ヘッド１８の自由端部を形成する閉鎖ヘッド底部２６に移行する。閉鎖ヘッド１８は、本態様では、調量スクリュー１６の自由端部にねじ止めされている。

調量開口１４の付近で、調量管１２は、調量管１２に対して同軸的に配置されたインサート２８と結合されている。インサート２８の端部は、中空円筒形の接続部３０として、接続部３０の円筒形の内壁３４が調量管１２の円筒形の内壁１３に整合するように、調量管１２に固定されている。したがって接続部３０は、内壁１３を備えた調量管１２の一部となり、図示の態様では、調量管１２の調量開口１４を備えている。

調量開口１４では、インサート２８の接続部３０は、中空円筒形の開口片（マウスピース）３２に移行する。開口片３２を備えたインサート２８は、図示の態様では、接続部３０を介して調量管１２に挿入されていて、調量管１２に摩擦力結合により保持されている。接続部３０は、場合によっては分離可能な接着剤を介して接着してもよい。択一的に、インサート２８は、調量管１２にねじ止めしても、または別の手段を用いて調量管１２に取り付けてもよい。

開口片３２の内径Ｄ_Miは、調量管１２もしくは接続部３０の内径ｄ_Riよりも大きい。開口片３２の円筒形の内壁３６への接続部３０の円筒形の内壁３４の移行部は、円錐台形の移行面３８として形成されている。円錐台形の移行面３８の開放角度α１は、閉鎖ヘッド１８の円錐形の排出面２０の開放角度α２よりも大きいので、調量管１２もしくは接続部３０における調量開口１４が開いた状態で、排出面２０と移行面３８との間に拡開する通路が形成される。移行面３８の開放角度α１が閉鎖ヘッド１８の円錐形の排出面２０の開放角度α２と同じまたはこれよりも小さな場合には、調量されるべき充填物はブロックされ得る。

開口片３２の内径Ｄ_Miは、できるだけ大きく選択されており、その際、最大許容内径は、壁厚を維持しながら開口片３２の必要な形状強度および耐摩耗性が依然として保証されるように、設計される。開口片３２の外壁３３は、実質的に調量管１２の外壁１１と整合している。開口片３２は、自由端部で、閉鎖面取部４０を備えている。

開口片３２の、調量管１２の内径ｄ_Riよりも大きな内径Ｄ_Miにより、縦軸線Ｌに対して直交する１平面に調量管１２を縦軸線Ｌ方向に投影すると、調量管１２の内壁１３と開口片３２の内壁３６との間にリングギャップ４２が形成される。

リングギャップ４２により形成される、充填物の通過横断面を規定するリングギャップ面Ａ（図４）は、少なくとも、スクリュー直径とスクリューピッチと頂部幅（フライト幅）とスクリュー芯とにより設定される調量面Ｂ（図３）、つまり調量スクリュー１６の開放状態で充填物が流出する面に対して少なくとも同じ大きさであるか、またはこれより大きい。リングギャップ面Ａが調量面Ｂよりも小さな場合には、調量されるべき充填物はブロックされ得る。

調量管１２の周りにロールフィルムを巻装することにより形成されるチューブフィルム４４から成る袋４６を充填する際に、ロールフィルムから成形され、調量管１２もしくは開口片３２の外壁１２，３３に密着するチューブフィルム４４は、図２に矢印で示唆するように、調量管１２の縦軸線Ｌの方向に引き出される。充填過程が終わるごとに、充填された袋４６は、引出方向に対して横向きに設置されたシール接合部４８により閉じられる。

開口片３２の長さは、調量スクリュー１６の開放状態で、つまり調量スクリュー１６が外方へ移動した状態で、閉鎖ヘッド底部２６に対する開口片３２の自由端部の突出量ｅが、充填物がチューブフィルム４４の内側面ではなく開口片３２の内壁に向けられるのに丁度適切であるように、設定されている。

Claims (7)

1. ばら荷を調量しながら充填する装置であって、
   当該装置は、調量開口（１４）を閉じるための閉鎖ヘッド（１８）を備えかつ中空円筒形の調量管（１２）内に配置された、該調量管（１２）の縦軸線（Ｌ）の方向に運動可能な調量スクリュー（１６）を有し、該閉鎖ヘッド（１８）は、略円錐形の搬出面（２０）を備えるものにおいて、
   前記調量管（１２）は、前記調量開口（１４）の下流側で、該調量管（１２）の内径（ｄ_Ri）よりも大きな内径（Ｄ_Mi）を有しかつ該調量管（１２）の外径と同一の外径を有する中空円筒形の開口片（３２）に移行することを特徴とする、ばら荷を調量しながら充填する装置。
2. 前記閉鎖ヘッド（１８）は、円筒形の外周面（２２）を備え、該外周面（２２）は、閉鎖位置で、前記調量開口（１４）の付近で、実質的に前記調量管（１２）の円筒形の内壁（１３）に接触する、請求項１記載の装置。
3. 前記開口片（３２）は、開放位置で、前記閉鎖ヘッド（１８）から縦軸線（Ｌ）の方向に寸法（ｅ）だけ突出する、請求項１または２記載の装置。
4. 前記開口片（３２）の円筒形の内壁（３６）への前記調量管（１２）の円筒形の内壁（１３）の移行部が、円錐台形の移行面（３８）として形成されており、該円錐台形の移行面（３８）の開放角度（α１）は、前記閉鎖ヘッド（１８）の前記円錐形の搬出面（２０）の開放角度（α２）よりも大きい、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記開口片（３２）の内径（Ｄ_Mi）と前記調量管（１２）の内径（ｄ_Ri）との差により形成されたリングギャップ（４２）の面積（Ａ）が、開放位置における前記調量スクリュー（１６）の調量面（Ｂ）よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記開口片（３２）は、インサート（２８）の一部として、前記調量管（１２）に交換可能に取り付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記調量開口（１４）は、前記インサート（２８）の一部である、請求項６記載の装置。

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