JPH0617121B2 - 粉粒体充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば小麦粉，セメント等の粉粒体を、所定
の袋等に充填するために用いられる充填装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来より、粉粒体を定量して自動的に袋詰めするために
用いられる充填装置については、種々のものが提供され
てきているが、一般的には、粉粒体を送給する手段によ
って、エアレーション方式のものと、エアレス方式のも
のとに大別される。

このうちの前者のエアレーション方式のものは、充填装
置内の貯留粉粒体を、内蔵したフィダースクリューの回
転および圧力空気を吹き出すように設けられた吹出管
（通常は袋に対して吹込管と称されるので、以下吹込管
と称する）から所定の袋内に吹込するようになっている
ものであるが、これは空気と共に粉粒体を袋内に送り込
む方式であるため、袋に空気抜きを必要とし、この袋か
らの空気抜きのために粉粒体も共に抜けてくるため周囲
環境が悪くなるという難がある。

他方後者のエアレス方式のもの（例えば特開昭60-12330
1 号公報等参照）は、前記エアレーション方式における
吹込管部での粉粒体吹込のためのエアの吹き出しをなく
したことにより、周囲環境の汚染はなく、かつ高い計量
精度も得られる等きわめてすぐれた特徴がある。

しかし、いずれの方式の充填装置も平均粒形の大きい粉
粒体に対してその充填速度をあまり大きく設定するには
難があった。

その理由は、これらの方式の充填装置は、内部貯留粉粒
体を、特殊な先細り内面形状を有するラッパ管の根元部
に多段フィーダスクリューによつて送給し、ラッパ管先
端に接続した可撓性スリーブを介し連結した吹込管を通
して送り出す構造のものであるが、フィーダスクリュー
の回転を上げすぎると、ラッパ管とスクリューの接続部
付近が発熱し、前記スクリューの回転負荷が過大にな
り、回転不能の状態を現出してしまうからである。これ
はラッパ管内面と粉粒体の摩擦が大きくなって発熱する
ためと推定される。

また充填速度を大きくする場合は、特に上段スクリュー
の先端において設けられているエア抜き管部においての
粉のつまりの問題を避ける工夫も要するため、装置の設
計が難かしくなる問題もある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、これら種々の問題点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は、この種の充填装置においての前
記した発熱の問題を招くことなく、充填能力の向上を実
現するところにある。

（課題を解決するための手段） 而して、かかる目的を実現するためになされた本発明よ
りなる粉粒体充填装置の特徴は、後端が臨む粉粒体貯留
部から先端側に設けられた落口に粉粒体を送る上段スク
リュー、及びこの落口から落下する粉粒体をラッパ管内
の根元部に送る下段スクリューの組合わせからなるフィ
ーダ装置と、前記下段スクリューの先端が臨む大径根元
部から先細りの形状に設けられた前記ラッパ管から、そ
の先細りの先端径と概ね同径の可撓性スリーブ次いで吹
込管を通して、粉粒体を外部に送り出すように接続され
た筒部とを備えた粉粒体充填装置において、前記先端先
細り形状のラッパ管に、１〜５kg／cm²の圧力エアを概
ねその管内面に沿って先端側に向けて吹き出す周状開口
を、該ラッパ管の根元部側に少なくとも一つ設け、この
周状開口に接続したエア供給源からのエア吹き出しによ
り、フィーダ装置で送られ、部分的には塊状になってい
る粉粒体を分散させると共に、吹き出しエアのエアレー
ション効果により該ラッパ管内部での粉粒体の流れを円
滑化させるようにしたところにある。

（作用） 本発明においてかかる構成が採用された理由は次のこと
による。

すなわち、本発明者が前記充填装置における吹込能力の
向上につき鋭意検討を重ねたところによると、充填能力
の向上のためにスクリューの回転を増大させた場合、ラ
ッパ管には連続運転によって部分的に熱くなる部分が生
じ、これと平行してスクリューの回転負荷が大きくなる
ことは既述の通りである。この傾向は、例えば小麦粉で
は強力粉のような比較的粒子径の大きいものにおいて顕
著であった。

本発明者は、上記発熱を抑えるためには、ラッパ管内部
での粉粒体の流動性、特にラッパ管の内周面に接触する
部分においての流動性を高め、該ラッパ管の内部に粉粒
体を円滑に流動させることが有効であるとを考え、種々
試験，検討を行なった結果、本発明をなすに至つたので
ある。

本発明においてのラッパ管内部でのエアの流通の程度
は、従来既知のエアレーション方式におけるそれとは全
く異質のものであり、そのエア吹き出しの位置はラッパ
管内部に局限され、かつ流通エアの圧力程度も通常１〜
５kg／cm²程度が好ましく選らばれる。これは前記既知
のエアレーション方式充填装置のエア量に比較すれば１
／１０程度の少量のものである。

また本発明は、粉粒体の充填吹込の速度を増大させる目
的のために、前記構成に加えて更に次の構成を付加組合
せすることで一層良好な効果が得られるものとなる。

すなわち、粉粒体の充填吹込の速度が増大すれば、粉粒
体貯留部から吹込管への粉粒体の給送量も当然に多くな
り、したがって粉粒体貯留部側の上段スクリューから下
段スクリューに粉粒体を移動させる部分に比較的詰まり
を生じ易い傾向が現れる。そこでその部分での給送円滑
化が望まれる。なお前記多段スクリューは、上段スクリ
ューが主に粉粒体の給送用として用いられ、また下段ス
クリューは、主に粉粒体の吹込管からの送り出し力付与
のために作用するものであって両者の作用は基本的には
異なっている。

そして送給用スクリュー（上段）の回転を上げて送給量
を上げようとすると、下段スクリューに粉粒体を落とす
落口部分をオーバーフローして、通常この付近に設けら
れるエア抜き管に粉が流れ込んで、粉粒体の装置外への
流出や粉詰まりを招くという現象が起る。

そこで本発明者は、このようなオーバーフローや粉詰ま
りを防ぐために、一般に上段スクリューの先端に設けら
れる逆巻き部での粉のオーバーフローを、該逆巻き部分
の構造の改良によって効果的に抑制し、また、エア抜き
管への粉の流出，粉詰まりを防止するようにしたのであ
る。

このための具体的な上段スクリューの構造としては、粉
の送給手前側における羽根の順巻き部分に対し、先端の
逆巻き部分の羽根の巻ビッチを２重にすることや、その
他、先端から手前側に向って逆巻きのピッチを漸減す
る、手前側順巻き部分の先端部分のピッチを２重にす
る、手前側順巻き部分の先端のピッチを先端側に向って
漸減する、等々の構成を適宜選択しあるいは組合せする
ことで与えられる。

（実施例） 以下本発明は、図面に示す実施例に基づいて説明する。

図面第１図において、１は充填装置本体を示し、２は本
体上部の粉粒体貯留部、３は攪拌羽根、４は前記粉粒体
貯留部２の下部に配置された上段スクリューであり、回
転によって前記貯留部２からの粉粒体を先端側の落口５
に送給して、下段スクリュー６の手前側端部に粉粒体を
連続的に落下供給する。

ここで前記上段スクリュー４は、貯留部から供給される
粉粒体を先端方向に送る順巻きの部分（以下順巻き部４
ａという）と、先端部分での粉のオーバーフローを防止
するための逆巻きの部分（以下逆巻き部４ｂという）と
を有し、本例では第３図（イ）に示すように、逆巻き部
４ｂは手前側に向ってピッチが漸減するように設けられ
ている。

前記下段スクリュー６の先端は、充填装置本体１の側面
に固定的に設けられたラッパ管７の根元開口に対向して
臨むようにされている。

このラッパ管７は、可撓性スリーブ８を介して吹込管９
に連結されており、さらにこの吹込管９は、計量器１２
によって吊持された計量台１１をもった計量装置１０に
組付られて、この計量台１１上に載置された包装用袋
（図示せず）の充填口に嵌挿され、所定の粉粒体の吹込
充填をなすようになっている。

前記ラッパ管７の内部形状は、一般的には、その後端内
周半径（Ｄ／２）と、先端内周半径（ｄ／２）の差分を
短径の１／２とし、かつ軸長を長径の１／２とする楕円
の１／４弧の軌跡に概ね一致した曲線をなすように、そ
のラッパ管の先端先細り内面形状を設けることで、望ま
しい粉粒体の流動性を与えることができる場合が多い。
また吹込管９の内部形状は、軸方向に径を一定とする
か、あるいは先端側に向ってその径が若干漸増するもの
が好ましく用いられる。

なお、１３は上段スクリューの先端部分の上側に設けら
れた空気抜き管、１４，１５はそれぞれ上段，下段およ
び攪拌羽根を回転駆動させるための駆動モータである。

第２図は、本例のラッパ管７を拡大して示したものであ
り、その内面形状は根元側７ａから先端側７ｂに向って
前記した曲線をなすように設けられていて、かつ該内面
の根元側の近傍には、周状にエア吹き出し開口７ｃ，７
ｄが形成されている。これらの周状エア吹き出し開口
（以下周状開口という）は、管内部を流動する粉流体の
流れを円滑とするためのものであることから、図示の如
く既ね管内面に沿うようにその先端側に吹き出しされる
ことが必要である。なお、周状開口は、本例のように２
個設ける場合の他、１個であっても従来装置では奏され
ない効果が得られる。

前記周状開口は、ラッパ管内部のエア通路１７ｃ，１７
ｄを介して不図示のエア供給源に接続されており、粉粒
体の流動性の特質，多段スクリューの回転速度、同径寸
法等にもよるが、通常１〜５kg／cm²程度の圧力のエア
を吹き出すのが望ましい場合が多い。

第３図（イ）〜（ホ）は、本発明において好ましく用い
られる上段スクリューの羽根の巻き形状を例示的に示し
たものであり、（イ）図は、上述の通り、先端逆巻き部
分が手前側に向ってピッチが漸減し、かつ順巻き部分の
先端が２重ピッチとされた例を示している。（ロ）図
は、順巻き部分の先端が２重ピッチとされ、かつ先端側
に向つてピッチが漸減するようになった例を示してい
る。（ハ）図は、順巻き部分の先端が先端側に向ってピ
ッチが漸減するようになった例を示している。（ニ）図
は、先端逆巻き部分が手前側に向ってピッチが漸減した
例を示している。（ホ）図は、先端逆巻き部分が倍ピッ
チとされ、かつ順巻き部分はそのピッチが手前側から
小，大，中と変化するように設けられた例のものを示し
ている。

また第３図（ヘ）は、従来の上段スクリューを示してい
る。

以上の構成を有する粉粒体充填装置を用いて行なった試
験の結果を下記に示す。

試験例１ 第１図および第２図に示した構成を有する充填装置を用
い、下記条件に従って粉粒体の充填試験を行なった。上
段スクリューは第３図の形状のものから選択してを用い
た。また充填は、一つの袋に対して２５ｋｇを充填する
一単位の操作において、大流量で既ね24.8〜24.9kg程度
まで充填する大出時間と、これに続づく定量調整のため
の小出時間とを連続させる形式で行った。

上段スクリューの回転： ４９０ rpm 〃 〃 径 ： １４．５cm 下段スクリューの回転： ８８０ rpm 〃 〃 径 ： １１．０cm 充填粉粒体の種類 ：小麦粉（強力粉） エアの吹き出し圧力 ： ２ kg／cm² 試験例２ 上記充填装置の下段スクリュー回転を８８０rpm から９
７０，１０５０rpm まで増大させたところ、大出時間は
それぞれ６．７，６．３ses に短縮され、スクリューの
負荷増大はみられなかった。また第１図の空気抜き管１
３の部分における粉の詰まりも生じなかった。

試験例３ 上段スクリューを、第３図（イ），（ハ）〜（ホ）の他
のものに変更して同様の試験を行なったところによる
と、いずれのものも粉の詰まりを生ずることなく良好な
充填操作を行なうことができた。

（発明の効果） 本発明によれば、吹込管に至る部分、特にラッパ管部分
における粉粒体の流動性に対する抵抗が減少し、粉粒体
の送り込み量を増加させることにより、その充填能力の
増大を与えることができるという効果があり、工業上の
利益は極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明よりなる粉粒体充填装置の構成概要一
例を示し、第２図は、同充填装置のラッパ管部の拡大断
面図を示し、さらに第３図（イ）〜（ホ）は上段スクリ
ューの構成例、第３図（ヘ）は上段スクリューの従来例
をそれぞれ示している。 １：充填装置本体、２：粉粒体貯留部 ３：攪拌羽根、４：上段スクリュー ５：落口、６：下段スクリュー ７：ラッパ管、７ａ：根元開口 ７ｂ：先端開口、７ｃ，７ｄ：周状開口 ８：可撓性スリーブ ９：吹込管、１０：計量装置 １１：計量台、１２：計量器 １３：空気抜き管 １４，１５：回転駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤岡 徹夫 千葉県市川市富浜３丁目15番８号 サニー コーポ202 (56)参考文献 特公 昭46−025119（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭49−003819（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後端が臨む粉粒体貯留部から先端側に設け
   られた落口に粉粒体を送る上段スクリュー、及びこの落
   口から落下する粉粒体をラッパ管内の根元部に送る下段
   スクリューの組合わせからなるフィーダ装置と、前記下
   段スクリューの先端が臨む大径根元部から先細りの形状
   に設けられた前記ラッパ管から、その先細りの先端径と
   概ね同径の可撓性スリーブ次いで吹込管を通して、粉粒
   体を外部に送り出すように接続された筒部とを備えた粉
   粒体充填装置において、 前記先端先細り形状のラッパ管には、１〜５kg／cm²の
   圧力エアを概ねその管内面に沿って先端側に向けて吹き
   出す周状開口の少なくとも一つを、該ラッパ管の根元部
   側に設けたことを特徴とする粉粒体充填装置。