JPH021206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、粉体自動充填機用ホツパーに連な
るノズル構造に関するものである。

この考案のホツパーに連なるノズル構造は、ノ
ズルより排出される被充填物はノズル内部に装置
されたスクリユーオーガーの回転により排出作用
と計量操作とを同時に行い、且つ、ノズル端部に
設けた開閉弁体の開閉作用により一定量の被充填
物の計量を確たるものとし、該ノズルより計量済
の被充填物を更に一旦定量貯留筒に貯留し、該貯
留筒の排出口に閉止弁を設け前者の計量用の開閉
弁体と後者の充填用の閉止弁の２者でその役割を
明確に分離するものである。そしてこの考案のノ
ズル構造は被充填物の粉体において、一般粉体は
もとより、該粉体の性質が安息角が零に等しく非
圧縮性で充填時の移動時は特に水様性の流体と化
す種類の細微粒粉体用にも用いられ特に、前記貯
路筒の排出口と充填しようとする容器との落差を
なくして被充填物のはね返り、浮遊を防止するた
めに充填時に排出充填量に対応して貯留筒を上下
方向に移動できるようにしたものである。

従来の技術 飛散性に富む粉体または流体性に富む粉体をホ
ツパーに連なるノズルより容器に充填する際に容
器の開口部径をノズルの外径に近似させ、できる
だけ、口径差を減少させて口径差間隙からの飛散
あるいは溢出流現象を最小限にとどめていたもの
である。

考案の目的 この考案は充填しようとする容器の内底部と相
接近するまでノズルを挿入し、被充填物の排出と
共に該排出量による容器内における被充填物表面
位置の上昇速度に準じた速度でノズルを上方に引
き上げ、ノズル端部と充填物表面位置との落差を
無くし、充填物に対し、不必要な動揺を生じさせ
ないようにして飛散現象ならびに溢出流現象を防
止しようとするものである。

問題点を解決するための手段 次にこの考案の実施例を図面と共に説明すれ
ば、ホツパー１の下端に連なるノズル２内に撹拌
ならびに移送用のスクリユーオーガー３を装置
し、このスクリユーオーガー３に所定の動力を与
えて所望の動停操作が行えるようにし、前記ノズ
ル２の下端外周に固着した鍔形支持部材４より吊
り下げた枠体５に前記スクリユーオーガー３の軸
心Ｏの延長方向と一致させてシリンダ６を垂下装
着し、該シリンダ６内を圧動するピストンに連な
るロツド７の先端に前記ノズル２の開口部の径よ
りも大なる径とした底辺の直径を有する円錐形の
開閉弁体８をその先端を前記スクリユーオーガー
３の軸心Ｏの延長線に合致するように装着する。

これ等上記の開閉弁体８、該開閉弁体８に開閉
作動を与える源体であるシリンダ６ならびに該シ
リンダ６を吊持する枠体５をも収容する外筒９を
その上端で前記ノズル２の下端外周に設けた鍔形
支持部材４の外周を囲繞するように設けると共
に、該外筒９の下端外周より軸心方向に向けて内
設した支持片１０で前記シリンダ６の設置軸心と
一致させて前記シリンダ６と異なるシリンダ１１
を支持固着し、また、前記外筒９の下端外周には
該外筒９の径よりも小径で、計量された一定量の
被充填粉体を一時的に排出を留保する定量貯留筒
１２の上端を密に固着すると共に、下端はテーパ
ー状にしたノズル部１３を設け、該ノズル部１３
の最下端に排出口１４を開設し、前記シリンダ１
１の下端より突出したピストンロツド１５に前記
排出口１４の径よりも大なる径の閉止弁１６を装
着して成るものである。前記の２つのシリンダ
６，１１のそれぞれには設定時に内装されたピス
トンが作動するように圧流体が供給されるように
したものである。

なお図中、符号１７は外筒９の外周に設けたブ
ラケツトで、固定基枠（図示せず）にホツパー１
と共に固定されたノズル２に対し、外筒９ならび
に定量貯留筒１２必要に応じて上下動させるため
の運動受給部材である。また符号１８は蛇腹で、
前記外筒９の上端とノズル２の上端外周との間に
装着し、バキユーム導管１９を接続して設ける。
更に２０はスカート部で、外筒９の下方外周に設
け、その一部にバキユーム導管１９が接続されて
いる。更にまた３０は被充填物を充填する袋等の
容器、３１は被充填物の粉体を示すものである。

作 用 この考案の装置を用いる被充填体は、前述のよ
うに特殊な性質を備えているもので、ある容器内
に自然状態をもつて、ある量を貯留し、これを静
止した状態を維持すれば、各粒子間の空気が大気
中に逸脱して各々粒子が密に接触する状態になり
易く、このような状態ともなれば、全粒子が固結
する。また、固結状態を破壊する外力を与えて各
粒子間に空気が侵入するようにした際には粘性度
の低い水様性の流体状に化し、安息角が零に等し
い微細粉体（例えばコーンスターチ）で、これを
所望する容積の小袋等に分割充填する際に用いる
もので、該充填時において、ホツパー１内に投入
された前記性質を備えた被充填物に対し、スクリ
ユーオーガー３と共に撹拌体等により被充填物の
粉体に対し静止状態にさせないようにしておく、
即ち、微細粒子間に空気を混在させて流体化して
おき、充填作業に備えておくもので、該状態時に
は無論ホツパー１に連なるノズル２下端の開口部
は円錐形の開閉弁体８によつて閉止しておくもの
である。

次に前記開閉弁体８の開閉動作について述べれ
ば、この開閉弁体８に動作を与えるシリンダ６に
対し、圧動を期待する運動源の流体を挿抜操作を
設定した時間に準じて間欠的に且つ自動的に行わ
れることにより前記シリンダ６間の流体の作動に
応じてピストンが作用しこれに連なるロツド７を
介して開閉弁体８がノズル２の開口部より離脱し
て開弁状態となり、且つ、該開閉弁体８の開弁開
始と時を同じくしてスクリユーオーガー３が被充
填体の一定の排出作用を行えるように設定した回
転速度で回転し、ホツパー１内の被充填物は該ス
クリユーオーガー３の回転に応じてノズル２の開
口部よりノズル２外部へと排出される。

このとき排出される被充填物は前記円錐形の開
閉弁体８上より降りそそぐ状態となるが前述のよ
うにこの開閉弁体８は先端を上方に向けた円錐形
を形成してあるため該開閉弁体８上に積載貯留す
ることなく、すべて下方に落下すると共に、該開
閉弁体８を操作するシリンダ６に対しても開閉弁
体８の形状により傘の作用を呈し落下する被充填
物の下降現象を何等妨げる憂いは全くない。そし
て、被充填物の流量／ｈを規制するスクリユーオ
ーガー３の回転速度ならびに回転作動時間の設定
値に基き自動的にこれが停止すれば該スクリユー
オーガー３の停止と同時に開閉弁体８の作動も連
動して上昇し、ノズル２の開口部を閉鎖して１回
分の排出動作を終了する。

このようにノズル２より一定量の被充填物は排
出されるものであるが、その排出場所は前記ノズ
ル２ならびに開閉弁体８、該開閉弁体８に動作を
与えるシリンダ６を内装する外筒９であり、該外
筒９の下部に連なる定量貯留筒１２の下端部に設
けたノズル部１３の排出部１４は前記シリンダ６
の下方で外筒９に固着された支持片１０で支持さ
れたシリンダ１１より突出したピストンロツド１
５下端に装着されている閉止弁１６で閉止されて
いるので前記ホツパー１より排出された１回分の
被充填物が定量貯留筒１２内に貯留される。この
閉止弁１６は、少なくも前記円錐形の開閉弁体８
がノズル２の開口部から離脱し、且つ外筒９なら
びに定量貯留筒１２内に被充填物の排出時におい
ては絶対閉鎖を厳守するもので、従つて該定量貯
留筒１２内には定量排出された被充填物は必ず一
旦貯留されることになる。そして、該定量貯留筒
１２内に設定された定量の被充填物の流入が前記
開閉弁体８によるノズル２の開口部閉鎖作動によ
つて停止され然る後に閉止弁１６は設定された経
時後シリンダ１１に対し挿抜される流体の動作に
準じて開弁し貯留された被充填物は定量貯留筒１
２下端の排出口１４より外部に排出されるもので
ある。このように被充填物の外部排出時の経時設
定は、本装置全体が自動充填機に係るものである
ため、被充填物を充填する袋等の充填用の容器３
１が、間欠的に定量貯留筒１２下端部のノズル部
１４直下位置に到着動作に一致させるために行う
ものである。これを換言すれば充填用の容器３１
が充填位置に到達するまでの移送時間内に被充填
物の一回充填容量の計量工程を完了させることに
あり、該容器３１の定位置到着と同時に充填工程
に移行させ充填工程において無駄な時間の浪費を
皆無にしたものである。

この考案は、前記したように特殊な性質を備え
た粉体用の充填装置として開発されたもので、前
述のようにノズル部１３を閉止弁１６で開放すれ
ば、流体化した被充填物はあたかも低粘性の液体
の如く排出口１４から落下し、これを受け止める
容器３１までの落差距離が問題で、少なくとも袋
等の容器３１の上部開口部より上方にノズル部１
３の排出口１４を位置させて排出した場合は落下
圧により被充填物は一旦容器３１の底部に達し、
そのまま底部に連なる内側部を上方に逆流して容
器開口部より外方に溢出する量が多いので、容器
３１が定量貯留筒１２の直下位置に移送されて来
て停止と同時に定量貯留筒１２と一体構成された
外筒９を、該外筒９に装作されたブラケツト１７
に接続してある昇降手段（図示せず）の作用によ
り容器３１の開口部よりノズル部１３を先頭にし
て定量貯留筒１２が下降進入し、ノズル部１３先
端の排出口１４と容器３１の内底部との間隙が零
に等しい状態に達したならば前記したように閉止
弁１６を上昇させて排出口１４を開口して定量貯
留筒１２に一時的に貯留された被充填物を排出す
るものである。この排出状況は、自然落下による
もので、その排出量と容器３１における投入され
た被充填物の表面上昇速度に準じて定量貯留筒１
２を上昇させてノズル部１３の排出口１４と上昇
する被充填物の表面位置とに落差が生ずるような
間隙が形成されないようにするもので、この場
合、形の上では被充填物を容器３１の中にそつと
置いてくる、と、云つた方が適切な表現かも知れ
ない。いずれにしても被充填物に対し手荒な扱い
をしないことが肝要である。

上記のように、ホツパー１から定量貯留筒１２
定量貯留筒１２より容器３１へと被充填物の移動
に伴う各々の構成における作用は上述の通りであ
るが、その経時的設置操作は容器３１の動作、即
ち、前工程の容器供給部間より移送され、本充填
部間での一時停止、そして次工程の封緘工程へと
移行する容器３１の経時的間欠動作を基準にして
充填作動を設定したものであり、従つてホツパー
１から定量貯留筒１２への被充填物の計量を伴う
移動動作中に該定量貯留筒１２は下降動作中であ
る場合もある。

効 果 この考案は以上のように構成したもので、被充
填物が容器３０に充填されるまでの工程で、ホツ
パー１から定量貯留筒１２を通過するまでに２箇
所の弁体装着箇所を通過する。即ち、第１の弁体
装着箇所はホツパー１に連なるノズル２の開閉を
行う開閉弁体８の装着箇所であり、第２は外筒９
に連なる定量貯留筒１２のノズル部１３における
排出口１４を開閉する閉止弁１６部である。前者
は前記スクリユーオーガー３における移送能力に
回転時間とに基いて設定された計量と排出量規制
とを行い、且つ開閉弁体８は該スクリユーオーガ
ー３の回転、非回転の動作に連動して計量をより
正確なものにするため余分な被充填物の通行を許
さない通・断関門の役を奏する計量部門の一部で
あるに対し、後者の定量貯留筒１２における閉止
弁１６の作用はすでに前者によつて計量され且つ
貯留された被充填物を一挙に容器３０に充填する
ための排出関門である。即ち、計量に要する時間
と容器３０に排出充填に要する時間（いずれも秒
単位）において計量時間が排出充填時間よりも長
いため、これを計量されつつ排出する作用をその
まま容器に対する充填作業とするものであるとす
れば、計量時間即ち排出充填時間であり、従つて
該計量時間を容器に止どめておく必要がある。こ
れらの容器に対する充填に要す時間によつて生産
高が決定するものであるから自動充填機構におけ
る充填単位時間が生産率を左右するもので、この
考案は特に計量と充填の作業を分割し、一旦計量
された被充填物を計量に要す時間よりも短い時間
をもつて容器３０に充填することを可能としたも
のであり、且つまた、前者の計量は充填しようと
する容器が充填作業位置に到達しようとする移送
中に行うようにしたものである。このようにして
計量部門のホツパー１に連なるノズル２ならびに
該ノズル２の開口部を開閉する開閉弁体８に対し
可動形式をもつて形成された外筒９ならびに該外
筒９に連なる定量貯留筒１２はその排出時に定量
貯留筒１２の先端におけるノズル部１３の排出口
１４を容器３０の内底部と相接近するまで挿入
し、充填物の充填と共に該充填における挿入量が
経時的に充填物表面位置の上昇過程に準じた速度
でノズル部１３の上方に引き上げ、ノズル部１３
の排出口１４との落差を無くするので充填物に対
し不必要な動揺現象を生じさせることなく、従つ
て飛散現象ならびに溢出流を防止することができ
る。このようにノズル部１３の昇降作用は該ノズ
ル部１３を装着した定量貯留筒１２ならびに外筒
９は基台に装着されたホツパー１ならびにノズル
２とは固着されておらず該ノズル２の外周を自由
に昇降運動の伝達を受けて行われるものであるか
ら前記ノズル２より排出される計量効果に対して
何等阻害しない効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は全体の縦断面図、第２図は容器に
対し被充填物の充填時の状態を説明するため部分
的拡大縦断面図である。 １……ホツパー、２……ノズル、３……スクリ
ユーオーガー、８……開閉弁体、９……外筒、１
０……支持片、１１……シリンダ、１２……定量
貯留筒、１３……ノズル部、１４……排出口、１
５……ピストンロツド、１６……閉止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被充填物を投入するホツパー１の下端に連なる
   ノズル２内に回転作用と該回転時間とによつて設
   定量の計量と排出作用を目的とするスクリユーオ
   ーガー３を内装すると共に、前記ノズル２の下端
   開口部を前記スクリユーオーガー３に対して設定
   時に動・停操作が自動的に行う指令に連動し、回
   転時に開、停止時に閉の動作が行えるようにした
   開閉弁体８を装着し、該ノズル２の外周に囲繞す
   る外筒９の下方内周に支持片１０を設けると共に
   下端には定量貯留筒１２を接続して設け、該定量
   貯留筒１２の下部をテーパー状に形成してノズル
   部１３としその下端に排出口１４を設け、定量貯
   留筒１２内部に前記排出口１４の径よりも大なる
   径の閉止弁１６を前記支持片１０に装着したシリ
   ンダ１１を出入動するピストンロツド１５の先端
   に装着し、これら閉止弁１６ならびに該閉止弁１
   ６に作動を与えるシリンダ１１を内装した外筒９
   ならびに定量貯留筒１２を前記ホツパー１に連な
   るノズル２の外周位置を設定した指令に基き上下
   動できるようにして成る粉体自動充填機用ホツパ
   ーに連なるノズル構造。