(57)【要約】【課題】粉粒体が塊状物となって供給筒の先端開口縁部の外周縁に付着する現象を防止して、高精度な定量充填を実現する。【解決手段】粉粒体を貯留するホッパと、上端がホッパに連通する供給筒２０と、周面に螺旋状のフィン３１を有し供給筒２０の中空部内で回転するオーガー軸３０とを備え、ホッパから供給筒２０内に供給されてきた粉粒体をオーガー軸３０の回転によって供給筒２０の先端開口部２１から排出する構成の粉粒体充填装置において、供給筒２０の先端開口部の外周縁２１ａに付着した排出物を掻き取って落下させるスクレーパ４０を設けた。スクレーパ４０は、オーガー軸３０の先端に装着され、該オーガー軸３０と一体に回転する棒状体で構成してある。このスクレーパ４０は、供給筒２０の先端開口部２１よりも外側でかつ該先端開口部の外周縁２１ａに近接して対向する軌道上を回転する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯留するホッパと、上端が前記ホッパに連通する供給筒と、周面に螺旋状のフィンを有し前記供給筒の中空部内で回転するオーガー軸とを備え、前記ホッパから前記供給筒内に供給されてきた粉粒体を前記オーガー軸の回転によって前記供給筒の先端開口部から排出する構成の粉粒体充填装置において、
前記供給筒の先端開口部の外周縁に付着した排出物を掻き取って落下させる掻取手段を設けたことを特徴とする粉粒体充填装置。
【請求項２】
前記掻取手段は、前記供給筒の先端開口部よりも外側でかつ該先端開口部の外周縁に近接して対向する軌道上を回転するスクレーパであることを特徴とする請求項１の粉粒体充填装置。
【請求項３】
前記スクレーパを、前記オーガー軸の先端に装着され、該オーガー軸と一体に回転する棒状体で構成したことを特徴とする請求項２の粉粒体充填装置。
【請求項４】
前記スクレーパを構成する棒状体は、前記オーガー軸の先端から前記供給筒の半径方向に延出し、かつ前記フィンの先端縁から回転方向に２６０°乃至３６０°回転した角度領域と対向するように位置決めされていることを特徴とする請求項３の粉粒体充填装置。
【請求項５】
前記供給筒の外周を回転する回転部材と、この回転部材を回転駆動する駆動源とを備えるとともに、
前記スクレーパを、前記回転部材に装着され、該回転部材と一体に回転する棒状体で構成したことを特徴とする請求項２の粉粒体充填装置。
【請求項６】
前記スクレーパを構成する棒状体を、前記オーガー軸の先端に複数本装着したことを特徴とする請求項３又は５の粉粒体充填装置。
【請求項７】
前記供給筒の外周を回転する回転部材と、この回転部材を回転駆動する駆動源とを備えるとともに、
前記スクレーパを線状体で構成し、該線状体を前記供給筒の直径方向に配置し、かつその両端を前記回転部材に固定したことを特徴とする請求項２の粉粒体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体を貯留するホッパと、上端がホッパに連通する供給筒と、周面に螺旋状のフィンを有し供給筒の中空部内で回転するオーガー軸とを備え、ホッパから供給筒内に供給されてきた粉粒体をオーガー軸の回転によって供給筒の先端開口部から排出するように構成した粉粒体充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉粒体を包装容器に定量充填する装置として、オーガー式粉粒体充填装置が知られている。
図６は従来のオーガー式粉粒体充填装置の概略構造を示す正面断面図である。同図に示すようにオーガー式粉粒体充填装置は、逆円錐筒形状のホッパ１０、このホッパ１０の下端頂部に接続した供給筒２０、および供給筒２０の中心軸上に配設されたオーガー軸３０を備えている。このオーガー軸３０は、ホッパ１０の上方に設けた駆動モータ３５により回転駆動される。
【０００３】
粉粒体Ａは、ホッパ１０内に充填され、オーガー軸３０の回転に伴いフィン３１により供給筒２０内を下方向へと移送されていき、先端開口部２１から排出される。粉粒体Ａの排出量は、オーガー軸３０の回転量に依存するため、駆動モータ３５の制御により任意に調整することができる。
一般に、供給筒２０の下方位置には包装容器（図示せず）が自動配置され、先端開口部２１から排出された粉粒体Ａが該包装容器に定量充填される。
【０００４】
以下に示す特許文献１乃至３には、オーガー式粉粒体充填装置に関する従来技術が開示されている。ただし、いずれの従来技術も乾燥した粉粒体を前提として、その粉だれ抑制を目的とするものである。
【０００５】
【特許文献１】
実公平６−３４２４７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９１５０１号公報
【特許文献３】
特開平１０−３１６１１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、充填物が乾燥した粉粒体の場合は、粉だれ、すなわちオーガー軸３０を停止した後に供給筒２０の先端開口部２１から粉粒体が自重によって落下する現象が問題となる。したがって、従来は特許文献１乃至３に示されたように、かかる粉だれの防止を目的とした発明は数多く提案されていた。
【０００７】
しかしながら、近年はオーガー式粉粒体充填装置も多用途化してきており、特に、油分や水分を含んだ湿り化のある粉粒体（例えば、スープの素）を包装容器へ定量充填したいという要望が増えてきている。
この種の湿り気のある粉粒体の場合、図７に示すように、オーガー軸３０の回転によって供給筒２０の先端開口部２１から押し出されるとき、その圧力によって粉粒体Ａがペースト状になり、その粘性抵抗をもって供給筒２０の先端開口部２１付近に滞留し、徐々に塊状に成長して先端開口部外周縁２１ａに付着する現象（花咲き現象と称する）が頻繁に発生する。このようにして供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに付着した塊状物Ｂは、ある程度の大きさに成長したとき突然自重により落下する。落下した塊状物Ｂが包装容器に収容されると、内容量が規定よりはるかに多くなるため、包装不良として排除しなければならず、歩留り低下の原因となっていた。
【０００８】
特許文献１乃至３に開示された従来技術は、既述したように粉粒体の粉だれを防止するための構造となっている。この種の構造は供給筒内の粉粒体に対しその排出を抑制するように作用するため、粘性抵抗の大きな湿り気のある粉粒体にあっては、むしろ供給筒の先端開口部から円滑に粉粒体を排出する上での障害となり、粉粒体が供給筒内で圧縮され詰まってしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、粉粒体が塊状物となって供給筒の先端開口縁部の外周縁に付着する現象を防止して、高精度な定量充填を実現することを目的とする。
【００１０】
【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、粉粒体を貯留するホッパと、上端がホッパに連通する供給筒と、周面に螺旋状のフィンを有し供給筒の中空部内で回転するオーガー軸とを備え、ホッパから供給筒内に供給されてきた粉粒体をオーガー軸の回転によって供給筒の先端開口部から排出する構成の粉粒体充填装置において、供給筒の先端開口部の外周縁に付着した排出物を掻き取って落下させる掻取手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、掻取手段が供給筒の先端開口部の外周縁に付着した排出物を成長する前に掻き取って除去するので、該排出物が大きな塊状物となって突然落下する問題を回避することができる。その結果、高精度な定量充填を実現できるとともに、供給筒の先端開口部を清掃する必要回数が減り長期にわたる連続運転が可能となって稼働率が向上する。
【００１２】
掻取手段は、供給筒の先端開口部よりも外側でかつ該先端開口部の外周縁に近接して対向する軌道上を回転するスクレーパで構成することができる。
【００１３】
また、スクレーパは、オーガー軸の先端に装着され、該オーガー軸と一体に回転する棒状体で構成することができる。ここで、スクレーパを構成する棒状体は、オーガー軸の先端から供給筒の半径方向に延出し、かつフィンの先端縁から回転方向に２６０°乃至３６０°回転した角度領域と対向するように位置決めすることが好ましい。
【００１４】
フィンの先端縁から回転方向に２６０°乃至３６０°回転した角度領域には、供給筒内においてフィンと供給筒の先端開口部との間に大きな空間が形成されるため、その空間内に多くの粉粒体が下支えされることなく充填されている。したがって、かかる角度領域にスクレーパを対向配置することで、該充填物をスクレーパが下支えして自重による落下も防止される。
【００１５】
また、本発明は、供給筒の外周を回転する回転部材と、この回転部材を回転駆動する駆動源とを備えるとともに、
スクレーパを、回転部材に装着され、該回転部材と一体に回転する棒状体で構成することもできる。
【００１６】
さらに、本発明は、供給筒の外周を回転する回転部材と、この回転部材を回転駆動する駆動源とを備えるとともに、
スクレーパを線状体で構成し、該線状体を供給筒の直径方向に配置し、かつその両端を回転部材に固定した構成とすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る粉粒体充填装置も、図６に示した従来装置と同様に、ホッパ１０、供給筒２０、螺旋状のフィン３１を有するオーガー軸３０、該オーガー軸３０を回転駆動する駆動モータ３５を備えている。
【００１８】
図１は本発明の第１実施形態に係る粉粒体充填装置の要部を拡大して示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図である。
同図に示すように、本実施形態の粉粒体充填装置には、オーガー軸３０の先端に棒状体からなるスクレーパ４０が装着してある。スクレーパ４０は、供給筒２０の先端開口部２１から下方に露出しており、しかも供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと近接して対向配置されており、オーガー軸３０と一体に回転する。
【００１９】
ここで、スクレーパ４０は、供給筒２０の径方向に延出しており、その先端部が一定の長さＬだけ供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと交叉するように設定してある。このようにスクレーパ４０を交叉して配置することで、スクレーパ４０が供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと対向する軌道上を回転し、先端開口部外周縁２１ａに付着した排出物を掻き取ることが可能となる。
【００２０】
また、スクレーパ４０と供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａとの間には、僅かな隙間Ｄが形成してある。この隙間Ｄは、スクレーパ４０の回転時における振動により、スクレーパ４０が供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに当接することを防止し、円滑な回転を実現するためのクリアランスである。
【００２１】
さらに、スクレーパ４０は、フィン３１の先端縁３１ａから回転方向に２６０°乃至３６０°回転した角度領域αと対向するように位置決めしてある。この角度領域αには、供給筒２０内においてフィン３１と供給筒２０の先端開口部２１との間に大きな空間Ｓが形成されるため、その空間Ｓ内に多くの粉粒体が下支えされることなく充填されている。したがって、かかる角度領域αにスクレーパ４０を対向配置することで、該充填物をスクレーパ４０が下支えしてその自重による落下も防止される。
【００２２】
図２は上述した第１実施形態の応用例を示す底面図である。
第１実施形態では、棒状体からなるスクレーパ４０を一本だけオーガー軸３０の先端に装着した構成となっているが、図２（ａ）では、オーガー軸３０の先端に二本のスクレーパ４０を直径方向へ対称に装着してある。また、図２（ｂ）では、オーガー軸３０の先端に三本のスクレーパ４０を装着してある。このように、棒状体からなる複数本のスクレーパ４０をオーガー軸３０の先端に装着することもできる。
スクレーパ４０の装着本数を増やせば、その増加本数に比例して一回転の動作で排出物を掻き取る回数が増えるので、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに付着した排出物をいっそう効率的に掻き取ることが可能となる。
【００２３】
ただし、スクレーパ４０の装着本数が増加すれば、それらスクレーパ４０が供給筒２０から粉粒体を排出する際の抵抗となるため、粉粒体の円滑な排出を阻害するおそれもある。したがって、スクレーパ４０の装着本数は、供給筒２０から粉粒体を円滑に排出できることを条件に設定することが好ましい。一般に、供給筒２０の先端開口部２１が大きな開口面積を有する場合は、スクレーパ４０の装着本数を増やしても、粉粒体の排出に障害となるおそれはない。
【００２４】
図３及び図４は本発明の第２実施形態に係る粉粒体充填装置を示す図である。本実施形態では、供給筒２０の外周に円筒状の回転部材５０を設け、この回転部材５０の下端に棒状のスクレーパ５１が形成されている。回転部材５０は、駆動モータ５２からタイミングベルト５３を介して伝達されてきた駆動力をもって回転駆動される。この駆動モータ５２は、オーガー軸３０を駆動するための駆動モータ３５とは別個に設けてある。したがって、駆動モータ５２の制御をもって、回転部材５０は独自に回転制御される。
【００２５】
スクレーパ５１は、供給筒２０の先端開口部２１より下方外側で、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと近接して対向配置されている。具体的には、供給筒２０の下端近傍の位置で、供給筒２０の外周に設けた回転部材５０から供給筒２０の中心に向かって径方向に延出している。ここで、スクレーパ５１と供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａとの間には、第１実施形態と同様に、僅かな隙間が形成してある。
【００２６】
上述した構成の第２実施形態は、駆動モータ５２を駆動して回転部材５０を供給筒２０の外周で回転させれば、回転部材５０と一体にスクレーパ５１が回転する。その回転軌道は、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと近接している。したがって、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに付着した排出物は、スクレーパ５１の回転にともない掻き取られて落下する。
【００２７】
スクレーパ５１を回転させるタイミングは任意に設定することができる。例えば、オーガー軸３０の回転により包装容器への粉粒体の定量充填が終了した後、スクレーパ５１を一回転させれば、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａの全周に対し付着した排出物を掻き取ることができる。また、一回の定量充填の後、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに付着する排出物の量が無視し得るほど少ない場合は、複数回の定量充填を繰り返した後にスクレーパ５１を一回転させてもよい。
【００２８】
上述した第２実施形態では、スクレーパ５１を供給筒２０の半径に相当する長さに設定したが、これを延長して供給筒２０の直径に相当する長さに設定し、その両端を回転部材５０に連結することもできる。このような長さに設定されたスクレーパ５１は、半回転させるだけで、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａの全周に対し付着した排出物を掻き取ることができる。
【００２９】
図５は上述した第２実施形態の応用例を示す図である。
同図に示す構成では、回転部材５０の下端にピアノ線等からなる線状のスクレーパ５４を供給筒２０の直径方向に配置し、かつその両端を回転部材５０に固定してある。線状のスクレーパ５４は、図４に示したスクレーパ５１と同様に、供給筒２０の先端開口部２１より下方外側で、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａと近接して対向配置されている。具体的には、供給筒２０の下端近傍の位置で、供給筒２０の直径方向に延在している。ここで、スクレーパ５４と供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａとの間には僅かな隙間が形成してある。
【００３０】
かかる構成においても、駆動モータ５２を駆動して回転部材５０を供給筒２０の外周で回転させれば、回転部材５０と一体にスクレーパ５４が回転し、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａに付着した排出物を掻き取ることができる。スクレーパ５４は、供給筒２０の直径方向に延在しているので、半回転させるだけで、供給筒２０の先端開口部外周縁２１ａの全周に対し付着した排出物を掻き取ることができる。
また、線状のスクレーパ５４は、供給筒２０の先端開口部２１から押し出されてくる排出物に対する抵抗も小さく、したがって粉粒体の円滑な排出を阻害するおそれがきわめて少ない。しかもスクレーパ５４自身への排出物の付着も少ないため、メンテナンスの周期も長く設定でき、稼働率が向上する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、供給筒の先端開口部の外周縁に付着した排出物を掻き取って落下させる掻取手段を設けたので、粉粒体が塊状物となって供給筒の先端開口縁部の外周縁に付着する現象を防止して、高精度な定量充填を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粉粒体充填装置の要部を拡大して示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図である。
【図２】第１実施形態の応用例を示す底面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る粉粒体充填装置を示す正面断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る粉粒体充填装置の要部を拡大して示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】第２実施形態の応用例を示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】従来のオーガー式粉粒体充填装置の概略構造を示す正面断面図である。
【図７】従来のオーガー式粉粒体充填装置における供給筒の先端開口部を拡大して示す正面断面図である。
【符号の説明】
１０：ホッパ
２０：供給筒
２１：先端開口部
２１ａ：先端開口部外周縁
３０：オーガー軸
３１：フィン
３１ａ：先端縁
３５：駆動モータ
４０：スクレーパ
５０：回転部材
５１：スクレーパ
５２：駆動モータ
５３：タイミングベルト
５４：スクレーパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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