(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置２により搬送し、搬送途中の上方に設置した複数台の切出機３から内容成分を異にする複数種類の粉体を計量器４により計量しつつ必要量を収容可能であり、常態では開口面を上向きとする大径部の下部にバルブを有する円錐部を形成したホッパーからなる計量容器１と、計量容器１のホッパーと同形状であり、常態では開口大径部を下向きとする混合槽５とからなり、粉体を収容した計量容器１の開口面と混合槽５の開口面とを密に連結して混合機を形成し、混合機を垂直方向に回転させて粉体の混合を可能としたことを特徴とする異種粉体の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、医薬、化学等の分野において、内容成分を異にする複数種類の粉体を混合する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品、医薬、化学等の分野では内容成分を異にする複数種類の粉体を所定量ごとに混合し、製品化のための基本となる加工材料を得ることが行われている。
従来、異種粉体を所定量ごとに混合するためには、内容成分を異にする複数の粉体を収容した計量容器から混合機に粉体を移し替え、混合機で十分に攪拌、混合した後に混合粉体を搬送容器に投入し、搬送容器を混合粉体の加工処理場へと移送していた。
【０００３】
具体的には図６に示すように、異種粉体を収容可能な計量容器ａをローラコンベアのような搬送装置ｂによって搬送可能とし、計量容器ａの搬送方向にそって上方片側あるいは両側には内容成分を異にする粉体をそれぞれに収容した切出機ｃを複数台設置し、搬送装置ｂの途中には混合機ｄが設置してある。
【０００４】
計量容器ａには搬送途中において各切出機ｃからそれぞれ必要量の粉体が投入されるが、このため、計量容器ａは選択された切出機ｂの下方で停止させる必要がある。計量容器ａの停止のためには、例えば、搬送装置ｂを構成するローラ間の下方からあるいは計量容器ａの搬送方向にそった側面から図示しないストッパーを計量容器ａの前面に突出させればよい。
【０００５】
そして、計量容器ａの停止位置において搬送装置ｂの下方には計量器ｅが、例えば、シリンダーｆによって昇降可能に設置してある。計量器ｅは切出機ｃの台数だけ設置してあるが、計量容器ａの搬送方向両側に切出機ｃを対称に設置した場合には、対称両側の二台の切出機ｃはその間にある一台の計量器ｃを交互に使用可能である。
【０００６】
計量器ｅの上面には、搬送装置ｂのローラ間を通って上方に突出可能な棒状あるいは板状の支持部材ｇが複数あるいは一対突設してあり、計量容器ａが停止した時、計量器ｅを上昇させ、支持部材ｇで計量容器ａを押し上げれば、計量容器ａは搬送装置ｂから離れて持ち上げられた状態となり、計量器ｅには計量容器ａおよび投入された粉体の荷重等が加わって粉体量の計量が可能となる。
【０００７】
切出機ｃとしては、粉体を収容したホッパーの下部内にスクリューコンベアを回転可能に設置し、スクリューコンベアをモータによって回転させることにより粉体を切り出すスクリューフィーダーが使用されている。
また、搬送装置ｂとしてはローラコンベアの他にチェーンコンベアが使用される。この場合には、計量容器ａの搬送方向両側に一対のチェーンを複数のスプロケットを使用して循環可能に張設し、計量容器ａは両側のチェーンコンベアに載せて搬送可能となっている。
【０００８】
計量容器ａは、図７に示すように、常態では上部を開口した大径部の下部に下向き円錐部を形成したホッパーａ１において、円錐部にはバルブａ２を設け、方形状に組み立てた桁材ａ３によって立設可能に支持したものであり、桁材ａ３が搬送装置ｂ上に載ることになる。
また、混合機ｄは、図８に示すように、中央部を大径の胴部とし、上下を対称の円錐形とした混合槽ｄ１を一対の支柱ｄ２によって回転可能に軸支したものであり、混合槽ｄ１の上下両端部にはバルブｄ３が設けてある。混合槽ｄ１の回転のためには、混合槽ｄ１の中央胴部の両側に突設した回転軸ｄ４を支柱ｄ２の上端に軸受を介して軸支し、回転軸ｄ４はモータｄ５を駆動源とし、歯車機構ｄ６を介して回転させることにより全体が垂直方向に回転可能となっている。このような混合機ｄは粉体混合のために広く使用されている。
【０００９】
計量容器ａは選択された切出機ｃの下方で停止し、計量器ｅで計量しつつ所定量の粉体が投入される。各切出機ｃから必要な粉体を必要量投入した後、計量容器ａは搬送装置ｂによって混合機ｄの上方まで送られ、停止する。計量容器ａの下部に設けてあるバルブａ２を開放し、容器体ｄ１の上側のバルブｄ３を開いて粉体を混合機ｄ内に移し替える。
【００１０】
全ての粉体を移し替えた後、バルブｄ３を閉じ、混合機ｄを回転軸ｄ４を中心にして垂直方向に回転させて粉体を攪拌、混合する。混合作業を十分に行った後、混合機ｄの回転を止め、混合槽ｄ１の下側のバルブｄ３を開いて混合済みの粉体をその下方にあらかじめ設置した搬送容器ｈに移し変える。搬送容器ｈは、ベルトあるいはローラコンベアのような図示しない搬送装置を使用して他の場所に移送する。上記する計量容器ａの搬送、停止、切出機ｃによる粉体の供給および停止、混合機ｄによる粉体の混合等の全ての作業は制御装置により自動的に管理されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来の異種粉体の混合装置では次のような問題点を有している。
▲１▼計量容器ａから混合機ｄへの粉体の排出に際し、粉体の特性によってはブリッジ現象を生じ、粉体の排出が困難な場合がある。
▲２▼計量容器ａから混合機ｄへの粉体の排出に際しては、計量容器ａ内に粉体が残留することにより計量精度が阻害される。
▲３▼計量容器ａから混合機ｄへの粉体の排出、混合機ｄから搬送容器ｈへの粉体の排出時に粉塵が発生し、粉塵の拡散を防止するために密閉排出機構や集塵機構等が必要となる。
▲４▼混合機ｄから粉体を排出した時、混合機ｄ内に粉体が残留することがある。
▲５▼計量容器ａと搬送容器ｈを別に必要とするので、両容器ａ、ｈを搬送する必要があり、装置全体が大がかりなものとなり、品種切り替えの際には両容器ａ、ｈをそれぞれに洗浄しなければならない。
▲６▼品種切り替えの際には混合機ｄの内部を洗浄する必要があるが、洗浄に時間を要していた。
【００１２】
本発明は、上記する従来の技術に鑑み、内容成分を異にする複数種類の粉体を必要量収容した計量容器を混合槽として使用可能とし、この計量容器と回転可能な混合槽とを合体させることにより異種粉体の混合を容易にした混合装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、計量容器は混合槽と搬送容器を兼ねるようにし、粉体の投入、計量、混合および搬送までを簡易化した異種粉体の混合装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、内容成分を異にする複数種類の粉体を必要量ずつ収容した計量容器１の搬送工程中に混合槽５を回転可能に設置し、計量容器１の開口面と混合槽５の開口面とを一致させ、両者を連結して混合機を形成し、混合機を垂直方向に回転させて粉体の混合を可能としてある。
【００１４】
搬送装置２によって搬送可能な計量容器１は、停止位置において搬送装置２の下方に昇降可能に設置した計量器４によって支持可能とし、計量しつつ切出機３から計量容器１への粉体の供給を可能としてあり、また、搬送装置２に載せた計量器４上に計量容器１を安定して定置し、計量しつつ計量器４から計量容器１に粉体の供給を可能としてある。
混合槽５は、大径部を開口した円錐形体であり、円錐体の頂部にバルブ６を設けるとともに大径部で垂直方向に回転可能となっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、本発明の実施の形態について説明する。
図１において計量容器１はローラコンベアあるいはチェーンコンベアのような搬送装置２によって搬送可能となっており、計量容器１の搬送方向にそった上方の片側あるいは両側には内容成分を異にする粉体をそれぞれに収容した切出機３を複数台設置し、計量容器１は停止位置において昇降可能な計量器４によって計量可能としたことは従来の混合装置と同じである。
また、計量容器１、搬送装置２、切出機３および計量器４は従来公知のものを使用することができる。
【００１６】
本発明においては、多数の粉体から選択した必要な粉体を必要量ずつ収容した計量容器１の搬送途中に、混合槽５を設置し、この混合槽５と計量容器１とを合体させて粉体の混合を行い、粉体混合後は計量容器１が混合粉体を所定の位置まで運ぶようにしたことを特徴としている。
【００１７】
混合槽５は、図１および図２に示すように、計量容器１のホッパー１ａと同形状の円錐形状を有しており、常態では開口面を有する大径部を下向きとし、円錐体の頂部にバルブ６を設けたものである。
この混合槽５は、搬送装置２を跨ぐようにして立設した一対の支柱７の上端部間において、大径部を中心にして取り付けた回転軸８を中心にして垂直方向に回転可能に軸支してあり、計量容器１と混合槽５とは開口面を合わせ、両者の外周部は連結具９で連結可能としてある。
【００１８】
図３、図４は連結具９の一例として公知のトグルクランプを示してあり、先端に連結爪１０を有するクランプ１１と、シリンダー１２のロッド１３に回動可能に連結するクランプ１４との基部を混合槽５の外周に突設した支持体１５にそれぞれ回動可能に軸連結する。そして、ロッド１３の先端とクランプ１１の基部に近い中間部とをクランプ１６で回動可能に軸連結してある。尚、シリンダー１２自体は混合槽５から突設したアーム１７に回動可能に連結してある。
【００１９】
上記する連結具９は、混合槽５の大径部外周に複数個設置してあり、各シリンダー１２はエアーの供給あるいは排気によって同期作動するようになっている。
各連結具９の連結爪１０は、通常は外方向へ開放した状態となっている。
前記のように複数種類の粉体を収容した計量容器１が搬送装置２により混合槽５の下方まで送られ、例えば、図示しない公知のストッパーで停止した後、計量容器１は上昇させられる。このため、搬送装置２の下方には、例えば、シリンダーからなる昇降装置１８が設置してあり、昇降装置１８によって計量容器１全体が持ち上げられ、計量容器１の開口上面と混合槽５の開口下面とを合わせることにより、計量容器１の開口部の外周に設けたフランジ１９と混合槽５の開口部の外周に設けたフランジ２０とを一致させる。
【００２０】
このようにして計量容器１と混合槽５との開口面を一致させて合体した後、シリンダー１２によってクランプ１１、１４および１６を介して連結爪１０を図３のＸ矢印方向に回動させることにより、図４に示すように、連結爪１０は計量容器１のフランジ１９の下面に当接し、フランジ１９と混合槽５のフランジ２０とを連結させることにより計量容器１と混合槽５とは一体的に連結可能となる。この状態で回転軸８を支柱７に設けた図示しないモータによって回転させれば、計量容器１と混合槽５とからなる混合機は垂直方向に回転し、異種粉体を攪拌、混合することになる。
尚、連結具９としてのトグルクランプは一例を示すものであり、他の連結具を使用してもよい。
【００２１】
あらかじめ決められた混合機の回転数あるいは回転時間の経過によって粉体の混合が終了すると、計量容器１は混合槽５の下側に位置した状態で回転が停止し、昇降装置１８が上昇して計量容器１を下面から支持する。シリンダー１２操作によって連結爪１０をフランジ１９から外し、計量容器１と混合槽５との連結状態を解き、昇降装置１８によって計量容器１を下降させ、搬送装置２上に載せればよく、計量容器１は搬送装置２を使用して混合粉体の加工場所に移送される。
【００２２】
計量容器１に各切出機３から必要量の粉体を投入し、混合槽５と組み合わせて混合作業を行うが、例えば、数台の計量容器１に５種類の粉体を供給し、これらの粉体がそれぞれ同じ種類の場合には混合槽５との間で混合される粉体内容は同じものとなるが、その後にそれまでとは異なった種類の粉体を使用する場合がある。この場合には、混合槽５には前の粉体の残留物が少し付着していることがありこのまま使用することはできない。このため混合槽５を洗浄する必要があるが、洗浄の際は混合槽５の開口面を上向きとし、内部に洗浄液を入れて洗浄し、洗浄後の液体はバルブ６を開いて排出し、混合槽５の内部を自然乾燥あるいは適宜の手段によって乾燥させればよい。あるいは、混合槽５内に圧縮空気を吹き付けて付着粉を除去し、除去した粉は、例えば、バルブ６に連結した吸引ホースから吸引して排出すればよい。
【００２３】
上記の説明では切出機３ごとに計量器４を設置し、計量容器１を上昇させて粉体の供給量を計量しているが、これに限定されるものではなく、一台の計量器４を使用することが可能である。
即ち、図５に示すように、搬送装置２上に載せた計量器４の上に計量容器１を安定して定置し、搬送装置２によって移送可能としておく。複数台の切出機３の中の選択した切出機３の下方で計量容器１および計量器４を、例えば、ストッパーで停止させ、計量しつつ粉体の供給を行う。同様にして他の選択した切出機３から必要量の粉体をそれぞれに供給し、必要な粉体を収容した後、計量容器１と計量器４とを混合槽５の下方まで搬送する。
【００２４】
昇降装置１８によって計量容器１および計量器４を上昇させ、計量容器１と混合槽５とを前記のようにして連結した後、計量器４のみを下降させ、計量器４は搬送装置２によって所定の位置まで戻して他の計量容器１を載せ、粉体の投入計量を行えばよい。
混合槽５と連結した計量容器１は、粉体の混合が終了した後、加工場所に移送すればよい。
【００２５】
上記の説明において粉体の切り出し、計量、計量容器１の搬送、停止、計量容器１と混合槽５との連結、回転混合等の一連の作業は制御装置によって自動的に連続して処理可能である。粉体供給のために切出機３を使用したのは自動化処理を可能とするためであり、粉体を収容した袋から手作業によって計量容器１に粉体を供給するようにしてもよい。
【００２６】
【実施例】
各切出機３から必要量の粉体をそれぞれ供給し、総量として６０Ｋｇの粉体を収容した計量容器１を混合槽５と連結して混合機を形成し、回転させた場合、１分間の回転数が３０ｒｐｍである時、４分間で粉体の混合が終了した。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、複数種類の粉体を収容した計量容器１は、それ自体が混合槽として使用可能であるから、ホッパー形状の混合槽５と一体化することにより混合機が形成され、異種粉体の混合が可能となる。従って、計量容器１から混合機への排出工程がないため、ブリッジ現象等による粉体の排出阻害を考慮する必要がない。
そして、混合後の加工用粉体を収容する計量容器１はそのまま搬送容器として使用可能であるから、全体を構造を簡易化でき、混合工程の省力化を図ることができる。
混合工程中において粉体の排出作業がないので、粉塵の発生がなく、従って、密閉排出機構や集塵機構等が不要であり、また、混合槽５は片側を開口した円錐形状であるので洗浄作業を短時間で簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の全体を示す正面図である。
【図２】計量容器と混合槽により形成される混合機の正面図である。
【図３】計量容器と混合槽との連結具の一例を示す、開放状態と正面図である。
【図４】計量容器と混合槽との連結具により連結した状態の正面図である。
【図５】計量容器の計量状態の他の例を示す正面図である。
【図６】従来の混合装置の一例を示す正面図である。
【図７】従来の混合装置で使用される計量容器の正面図である。
【図８】従来の混合装置で使用される混合機の正面図である。
【符号の説明】
１  計量容器
２  搬送装置
３  切出機
４  計量器
５  混合槽
６  バルブ
７  支柱
８  回転軸
９  連結具
１０  連結爪
１１  クランプ
１２  シリンダー
１３  シリンダーロッド
１４  クランプ
１５  支持体
１６  クランプ
１７  アーム
１８  昇降装置
１９  フランジ
２０  フランジ
ａ  計量容器
ｂ  搬送装置
ｃ  切出機
ｄ  混合機
ｅ  計量器
ｆ  シリンダー
ｇ  支持部材
ｈ  搬送容器
【図１】
0003728703.tif 000002
【図２】
0003728703.tif 000003
【図３】
0003728703.tif 000004
【図４】
0003728703.tif 000005
【図５】
0003728703.tif 000006
【図６】
0003728703.tif 000007
【図７】
0003728703.tif 000008
【図８】
0003728703.tif 000009