JPH0487903A - 粉粒体の充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業−１−の利用分野］ 本発明は、粉体または流体のような粉ね休を容器等に充
填する充填装置に関する。

［従来の技術］ 従来、上記の粉粒体の充填装置としては、粉体を収容し
たホッパ内に回転軸を設け、その先端に設けたセンチユ
リを回転させて粉粒体をホッパから排出するセンチユリ
式充填装置や、このセンチユリ式充填装置の回転軸にオ
ー力も設け、オー力とセンチユリの回転とによって粉粒
体をホッパからＤ１出するオーガセンチユリ式充填装置
や、オーガのみて粉粒体を排出するオーガ式充填装置等
が知られている。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、」二連したような各充填装置では、粉粒体を排
出するに際し、これら粉粒体に回転運動を与えているの
て、粉粒体か顆粒または造粒されたものであると、この
ような粉粒体か上記の回転運動によって破砕されてしま
うという問題点かあった。さらに、オーガやセンチユリ
を回転させるためには、これらか設けられている回転軸
を回転させる駆動系をホッパの１一部に設け、回転軸の
」―端をホッパに設けた貫通孔を通して１一部に導出し
、その上部を駆動系に結合する必要がある。しかし、こ
れては、上記の貫通孔の部分から異物かホッパ内部に入
り、粉粒体に混入する可能性かあるという問題点もあっ
た。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、本発明ては、内部に粉粒
体を収容し下部に排出口を有するホッパと、−１−配積
出「１に設けられ上記粉粒体よりも目が小さいフィルタ
と、このフィルタの外部側に設けられた気体通路と、こ
の気体通路に接続された正圧源と、上記気体通路に接続
された負圧源と、−１−６配気体通路と上記正圧源との
間に介在する正圧用開閉弁と、」−配気体通路と上記負
圧源との間に介在する負圧用開閉弁と、上記ホツバから
上記粉粒体を排出する際に上記正圧用開閉弁を開くと共
に上記負圧用開閉弁を閉じ上記ホツバから粉粒体の損出
を停止１−させるとき上記正圧用開閉弁を閉じｌ−記負
圧用開閉弁を開くように上記正圧用開閉弁及び−上記負
圧用開閉弁を制御する制御手段とを、其備するものであ
る。

備するものである。

また上記正圧用開閉弁か開放された状態において上記流
体通路に供給される正圧気体の流量を調整する手段を設
けることもてきる。

さらに、］−］記ホツバーびフィルタの双方または一方
の内部に−１−配積出口を通る軸線に沿って進退可能に
かつ上記進退に応して上記粉粒体の流路の幅を調整する
流量調整弁体を設けることもてきる。

［作用］ 本発明ては、正圧用開閉弁が閉じ、負圧用開閉ブｔか閉
じた状１ハ１ては、フィルタを介してホッパ内に負圧か
あたえらる。この状！Ｌ；ては粉粒体かフィルタに吸着
され、粉粒体に作用する小力と負圧とのバランスによっ
て粉粒体かブリッジ現象を生し、粉粒体はホッパ内に保
持され、排出されない。

このような状態から正圧用開閉弁を開き、負圧用開閉弁
を閉じると、フィルタを介してｉＦ圧かホッパ内に与え
られる。これによってブリッジが破壊され、ホッパから
粉粒体の排出か開始される。

このように排出が開始された状態て、正圧気体の流量を
調整すると、ホッパ内に与えられる正圧か変化し、粉粒
体の排出流量を調整てきる。

同様に、ホッパ及びフィルタの双方または一方の流量調
整弁体な設けておき、その位置を変化させると、ホッパ
内における粉粒体の流路の面積か変化し、粉粒体の流量
を調整できる。

［実施例コ 第１の実施例を第１図乃至第３図に示す。この実施例は
、第１図に示すようにホッパ２を有し、その内部には粉
粒体か収容されているか、オーカやセンチユリ及びその
回転軸は設けられていない。このホッパ２は、ド部に向
うに従って径か徐々に縮小される漏斗状に形成され、そ
の最下部に排出口４を有している。

この排出口４には、やはり漏斗状に形成されたフィルタ
６か、その大径部を排出口４に接触させた状態に設けら
れている。このフィルタ６は、粉粒体よりも目の細かい
もので、例えば高密度ポリエチレン樹脂またはステンレ
ス製の５ｐ乃至２０用メツシユのものか使用される。

このフィルタ６の周囲には、外観かほぼ逆円錐台状をな
すリテイナ８が設けられている。このリテイナ８は、上
部周面にフランジＩＯを有し、これをホッパ２の排出口
４の周縁部に設けたフランジ１２に接触させ、適当な結
合具（図示せず）てフランジ１０．１２を気密に結合す
ることによってホッパ２に結合されている。このリテイ
ナ８は、第１図から明らかなように、その上部周面とド
部周面とかフィルタ６に気密に接触し、その中途てはフ
ィルタ６に接触していない。このようにフィルタ６の周
囲にリテイリ−８を設けているのて、フィルタ６の周囲
とリテイナ８の内周面との間に気体通路１４か形成され
ている。これらフィルタ６とリテイナ８とによってノズ
ル９か形成されている。

リテイナ８には、外部と連通させる状態に正圧供給用バ
イブ１６と、負圧供給用バイブ１８とか設げられている
。正圧用バイブ１６は、第３図に示すように正圧用開閉
弁２０を介して正圧源（図示せず）に接続され、負圧用
パイプ１８は負圧用開閉弁２２を介して負圧源（図示せ
ず）に接続されている。

この実施例ては、正圧用開閉弁２０を閉じ、負圧用開閉
弁２２を開くと、第２図（ａ）に示すように気体通路１
４、フィルタ６を介してホッパ２内は負圧とされ、粉粒
体かフィルタ６に付着し、フィルタ６の部分て粉粒体に
作用する重力と負圧吸引力とのバランスによってフリッ
シ現象か生し、粉粒体の排出か阻止される。

この状ｊＥ、において、１Ｆ圧川開閉弁２（）を開き、
負圧用開閉弁２２を閉じると、第２図（ｂ）に示すよう
に正圧かフィルタ６を介してホッパ２内に供給され、フ
リックを破壊する。その結果、ノズル９から粉粒体の排
出か開始される。

粉粒体のフリックか破壊された後も、正圧をホッパ２内
に供給していると、粉粒体間に気体が吹き込まれる結果
、粉粒体の移動か促進されている。この状態て正圧用開
閉弁２０及び負圧用開閉弁２２を共に閉じると、第２図
（Ｃ）に示すように粉粒体の排出は継続されるか、正圧
気体の各粉粒体間への吹き込みかないのて、粉粒体の流
量は、正圧を吹き込んでいたときよりも少なくなる。

上記のようにホッパ２から物品を排出させるための制御
は、例えば第３図に示すように行なわれる。

即ち、ホッパ２から排出された物品を容器２４て受け、
容器２４に充填された粉粒体の充填重量をロー１〜セル
２６て検出し、この検出重量−をマイクロコンピュータ
等て構成されたコントローラ２８に人力すると、検出重
量に応してコントローラ２８か正圧用開閉弁２０及び負
圧用開閉弁２２を制御する。例えは、容器２４にいわゆ
る二段投入を行なう場合、当初には正圧用開閉弁２０を
閉じ、負圧用開閉弁２２を開き、ノズル９からの粉粒体
の排出を阻止しておく。この状態てコントローラ２８に
外部からスタート信号か供給されると、コントローラ２
８は正圧用開閉弁２０を開き、負圧用開閉弁２２を閉じ
る。これによってノズル９から粉粒体か大きな流量て容
器２４に投入される。即ち大投入か行なわれる。この大
投入された粉粒体の重量はロードセル２６て検出され、
コントローラ２８に供給される。コントローラ２８は、
検出重量か設定重量の例えは９０％になると、正圧用開
閉弁２０と負圧用開閉弁２２の双方を閉じる。これによ
って、容器２４への粉粒体の流量は大投入時よりも小さ
くなり、いわゆる小投入か行なわれる。やかて、ロード
セル２６の検出重量か目標重量から落差分を見込んた重
量に達すると、コントローラ２８は正圧用開閉弁２０を
閉じ、負圧用開閉弁２２を開く。これによって粉粒体の
排出か停止する。このように、この実施例ては、オーカ
やセンチユリを用いなくても、気体通路１４へ１１：、
圧または負圧を供給することによって、粉粒体の排出及
び排出の停止を行なえる。

第２の実施例を第４図に示す。この実施例は、いわゆる
三段投入を可能にしたものて、ホッパ２ａには２つの排
出口４ａ、４ｂ；／＋）、没りられている。但し、排出
口４ａの方か排出１１４ｂよりも大きく形成されている
（等しい場合も可能）。第１の実施例と同様に、排出口
４ａ、旧）にはノズル９ａ、９ｂか設けられている。即
ち、排出１］４ａ、旧〕にフィルタ６ａ、６ｂか設けら
れ、これらの周囲にはリテイナ８ａ、旧〕か設けられ、
リテイナ８ａ、８ｂとフィルタ６ａ、６ｂとの間には気
体通路１４ａ、１４１〕か設けられている。無論、排出
口４ａ、４ｂの口径の相違によって、フィルタ６ａの方
か、その径をフィルタ６ｂよりも大きくしである。そし
て、気体通路１４ａは正圧用開閉弁２（）ａを介して正
圧源に接続されると共に、負圧開閉弁を２２ａを介して
負圧源に接続され、同様に気体通路１４ｂは正圧用開閉
弁２０Ｉ）を介して正圧源に接続されると共に、負圧開
閉弁２２ｂを介して負圧源に接続されている。そして、
これら開閉弁２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂはコント
ローラ２８によって制御される。このコントローラ２８
には容器２４に供給された粉粒体の検出子Ｊｉ１かロー
１〜セル２６から供給される。なお、２つのノズル９ａ
、９ｂから容器２４に粉粒体を排出するようになったの
て、円滑に容器２４に粉粒体が供給されるようにシュー
ト３０が設けられている。

第２の実施例ては、大投入、中投入及び小投入の三段投
入を行なうので、まず両正圧用開閉弁２０ａ、２０ｂを
閉じると共に、両頁圧用開閉弁２２ａ、２２ｂを開いて
、両ノズル９ａ、９１）からの粉粒体の排出を阻止して
おき、スタート信号かコントローラ２８に外部から供給
されると、両正圧用開閉弁２０ａ、２０ｂを開くと共に
、両頁圧用開閉弁２２ａ、２２ｂを閉じ、両ノズル９ａ
、９ｂから粉粒体を排出させて、大投入を開始する。

そして、ロードセル２６か容器２４内の粉粒体の重ｈｋ
か大投入から中投入に切り替える重量になったことを検
出すると、コントローラ２８は正圧用開閉弁２０ｂを閉
じ、負圧用開閉弁２２ｂを開いて、ノズル９ｂからの排
出を停止させ、ノズル９ａのみから粉粒体を排出させる
。

やがて、ロードセル２６か容器２４内の粉粒体の小部か
中投入から小投入に切り（）える重量になったことを検
出すると、コントローラ２８は止ＩＴ２川開閉弁２０ａ
を閉じると共に、負圧用開閉弁２２ａを開いて、ノズル
９ａからの排出を停止１−させ、その代りに正圧用開閉
弁２０ｂを開くと共に、負圧用開閉弁２２ｂを閉じて、
ノズル９ｂから排出させる。そして、ロードセル２６か
容器２４内の粉粒体の改！、１．か設定子；、１から落
差性を差引いた屯ζＹになったことを検出すると、コン
トローラ２８は正圧用開閉弁２０ｂを閉じると共に、負
圧用開閉弁２２ｂを開いて、ノズル９ｂからの排出を停
止させる。このように、この実施例ては、流量の多段階
制御か可能となる。

第５図に第３の実施例を示す。この実施例は、第１の実
施例のように１つのノズル９を有するものにおいても、
三段投入のような粉粒体の多段階の流量制御を行なえる
ようにしだものて、第５図に示すように気体通路１４と
正圧用開閉弁２０との間に流量調整用比例弁３２を設け
たものである。この流量調整用比例弁３２は、第５図に
は示していないか、コン１〜ローラ２８によって制御さ
れ、気体通路１４及びフィルタ６を介してホッパ２内に
吹き込む気体の流量を制御し、ノズル９から排出される
粉粒体の流量を制御するものである。

第６図に第４の実施例を示す。この実施例も、第３の実
施例と同様に１つのノズル９を有するものにおいて、粉
粒体の流量を多段階に制御するものであるか、第３の実
施例と異なり、流量調整用比例弁３２を設けずに、第６
図（ａ）に示すように正圧用開閉弁２０が開いている時
間間隔を変更して、同図（ｂ）に示すように実効気体流
量を制御して、粉粒体の流量を制御するものである。

第７図に第５の実施例を示す。この実施例も、粉粒体の
流量を多段階に制御するものであるか、第３及び第４の
実施例のように気体の流量を制御することによって粉粒
体の流量を制御するのではなく、直接に粉粒体の流量を
制御するものである・。そのため、第７図に示すように
、ホッパ２の排出口４を通る軸線に沿ってノズル９内及
びホッパ２内を上下動可能に流量制御弁体３４を設けで
ある。この流量制御弁体３４は、円錐または角錐状に構
成され、その頂部がホッパ２の上部側を指向するように
配置されている。そして、この流量調整弁体３４は、図
示していないが、エヤシリンダ、ラックとピニオン、モ
ータ等によって−４−下動させられる。そして、エヤシ
リンダ等の制御は、コントローラ２８によって行なわれ
る。この実施例ては、第７図に示ず状ＩＥから粉粒体の
流量を少なくするときには、流量調整弁体３４を下降さ
せ、流量調整弁体３４とフィルタ６及びホッパ２との間
の面積、即ち粉粒体の流路を狭くする。反対に、第７図
に示す状態から粉粒体の流量を増加させる場合には、流
量調整弁体３４を上昇させ、流量調整弁体３４とホッパ
及びフィルタ６との間の面積を広くすればよい。

第８図は第６の実施例て、この実施例も、第２の実施例
と同様に、２つのノズル９Ｃ１９ｄからの粉粒体の排出
を切り＋ｙえて、多段階流量制御を行なうものであるか
、第２の実施例と兄なり、排出口４か１つたげのもので
ある。そのため、第１の実施例と同様にフィルタ６ｃ、
リデイナ８ｃを設けて、フィルタ６ｃとリテイナ８ｃと
の間に気体通路＋４ｃを形成し、この気体通路１４ｃに
連通ずるように正圧用供給バイブ１６Ｃ１負圧供給用バ
イブ１８ｃを設けた１−に、フィルタ６ｃの内部にフィ
ルタ６ｄ、リテイナ８ｄを設けて、これらフィルタ６ｃ
とリデイナ８ｃとの間に気体通路１４ｄを設け、この気
体通路１／Ｉｄに連通ずるように正圧用供給バイブ１６
ｄ、負圧用供給パイプ１８（１を設けである。無論、リ
テイナ８ｄとフィルタ６ｃとの間には、粉粒体か移動ｉ
ｒ）能な間隙か設けられている。なお、３６は、リテイ
ナ８ｄを保持するための保持工してある。この実施例は
、第２の実施例と同様に動作する。

上記の各実施例では、正圧供給用パイプと負圧供給用パ
イプとは、それぞれ１木すつ設けたか、粉粒体の性質や
、粉粒体の排出開始時の特性及びυｌ出件止時の特性に
応して、これらパイプの本数は増減させることかてき、
また１本のパイプをｉ［−４圧供給用と負圧供給用とに
兼用させることもてきる。

［発明の効果］ 以］−述へたように、本発明によれば、フィルタを介し
て正圧を与えたり、負圧を与えたりすることによって、
ホッパから粉粒体の摺出を開始したり、排出を停止ｌ−
させたりしているのて、粉粒体に回転力を加えずに排出
することかでき、排出の対象となる粉粒体が造粒または
顆粒されたものであっても、排出時に破壊されることか
ない。また−１−述したように回転力を加えずに排出す
るものであるのて、ホッパ内から貫通孔を介して外部に
回転軸を導出する必要かないのて、この貫通孔を介して
異物かホッパ内の粉粒体に混入するようなことはない。

また、本発明によれば、粉粒体をホッパから排出してい
る状態において、粉粒体の流量を制御することかできる
のて、多段階投入を行なう場合に適している。

なお、ホッパの排出「１の近傍にフィルタを１役け、こ
のフィルタを介してホッパ内を排気するものについては
、実公昭４６−１５３８３７号−１実開昭５４１１３８
８２号、特開昭５７１００１号公報等によって開示され
ているか、これらは全て粉粒体の排出はオーカスクリユ
ー等によって行なっているものて、フィルタを介してホ
ッパ内を負圧として、粉粒体の排出を停市させるという
、この発明の特徴をなす技術思想は、これらには開示さ
れていない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の部分省略縦断面図、第
２図は同第１の実施例の動作状態の説明図、第３ＩＡは
同第１の実施例の概略構成図、第４図は同第２の実施例
の概略構成図、第５図は第３の実施例の概略構成ＩメＩ
、第６図は第４の実施例の動作説明図、第７図は第５の
実施例の部分省略縦断面図、第８図は第６の実施例の部
分省略縦断面図である。 ２．２ａ、２ｂ、２Ｃ２２ｄ・−−−−ホッパ、４．４
ａ、４ｂ・−・・排出「１．６．６ａ、　６ｂ、６ｃ、
６ｄ−−−−−フィルタ、１４．１４ａ、１４ｂ、＋４
ｃ、＋４ｄ−・−気体通路、２（］、２０ａ、２０ｂ−
・・−正圧用開閉弁、２２．２２ａ、２２ｂ・・・・負
圧用開閉弁、２８・・・・・・コントローラ、３２・・
・・流量調整用比例ブ「、３４・・・・・・流量調整用
弁体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に粉粒体を収容し下部に排出口を有するホッ
   パと、上記排出口に設けられ上記粉粒体よりも目が小さ
   いフィルタと、このフィルタの外部側に設けられた気体
   通路と、この気体通路に接続された正圧源と、上記気体
   通路に接続された負圧源と、上記気体通路と上記正圧源
   との間に介在する正圧用開閉弁と、上記気体通路と上記
   負圧源との間に介在する負圧用開閉弁と、上記ホッパか
   ら上記粉粒体を排出する際に上記正圧用開閉弁を開くと
   共に上記負圧用開閉弁を閉じ上記ホッパから粉粒体の排
   出を停止させるとき上記正圧用開閉弁を閉じ上記負圧用
   開閉弁を開くように上記正圧用開閉弁及び上記負圧用開
   閉弁を制御する制御手段とを、具備する粉粒体の充填装
   置。
2. （２）請求項１記載の粉粒体の充填装置において、上記
   正圧用開閉弁が開放された状態において上記流体通路に
   供給される正圧気体の流量を調整する手段を設けてなる
   粉粒体の充填装置。
3. （３）請求項１記載の粉粒体の充填装置において、上記
   ホッパー及びフィルタの双方または一方の内部に上記排
   出口を通る軸線に沿って進退可能にかつ上記進退に応じ
   て上記粉粒体の流路の幅を調整する流量調整弁体を設け
   てなる粉粒体の充填装置。