(57)【要約】【課題】ポルトランドセメントのような安息角および比重が大きい粉体をＰＥＴボトルなどの小さい開口の容器に容易に充填できる充填装置を提供すること。【解決手段】粉体を収容し、底部中心に粉体を排出する排出口１１を有する漏斗１と、この漏斗１の内表面に沿って回転し、粉体を撹拌しながら中心部に掻き集める撹拌羽根２と、この撹拌羽根２の回転軸の延長線上にあって、撹拌羽根２の下部中心より漏斗１の排出口１１の中に垂下された板状のへら３とにより構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容し、底部中心に被充填物を排出する排出口を有する漏斗と、該漏斗の内表面に沿って回転し、被充填物を撹拌しながら中心部に掻き集める撹拌羽根と、該撹拌羽根の回転軸の延長線上にあって、上記撹拌羽根の下部中心より上記漏斗の排出口の中に垂下された板状のへらとを具備することを特徴とする粉体充填装置。
【請求項２】
安息角の大きなポルトランドセメントなどの粉体をＰＥＴボトルなどの小さい開口の容器への充填に使用することを特徴とする請求項１に記載の粉体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、比較的流動性が悪い安息角の大きい粉体をＰＥＴボトルなどの小さい開口の容器に充填する際に用いる粉体充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の粉体充填装置としては、図３に示すように、投入口１０２を有するホッパー１０１内で撹拌羽根１０３およびスクリュー１０６を有するオーガ１０５を回転させることにより、ホッパー１０１内の粉体をホッパー１０１の下方から排出して容器に充填するオーガ式の粉体充填装置が知られている。
【０００３】
粉体を収容する円錐形のホッパー１０１の内部には、オーガ駆動モーター１０７により回転されるオーガ１０５および撹拌羽根駆動モータ１１０によって回転される撹拌羽根１０３が設けられており、これらオーガ１０５および撹拌羽根１０３の各回転１０８、１１１は、それぞれホッパー１０１の軸線と同軸状に設けれている。
【０００４】
ホッパー１０１内に収容された粉体は、オーガ１０５および撹拌羽根１０３を回転させることにより、ホッパー１０１内に滞留せず、下方のスクリュー１０６に移動し、さらにスクリュー１０６が回転することにより、粉体は排出口１０９へ導かれるので、ホッパー１０１内の粉体はホッパーの下方から排出され、排出口１０９の下に置いた容器に充填される。
【０００５】
【特許文献】特開７−１３７７０１公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
安息角の大きい粉体を充填する際に、粉体の流動性が悪くホッパーの下部に粉体が流動しないという問題があった。
【０００７】
そこで、従来の粉体充填装置においては、オーガ駆動モータ１１０によって高速回転されるオーガ１０５の他に撹拌羽根駆動モータ１０７によって低速回転される撹拌羽根１０３が設けられている。
【０００８】
このように、２つのモータを使用してオーガ１０５および撹拌羽根１０３を異なる速度で回転させるために、機構が複雑になり、コスト高で、保守点検が面倒であるなどの解決しなければならない問題があった。
【０００９】
例えば、ポルトランドセメントは比較的粒子が小さく比重が大きく、かつ、安息角の大きい粉末である。オーガ式の充填装置を用いてポルトランドセメントを小分けしてＰＥＴボトルに充填する際に、ポルトランドセメントが排出口１０９の中で滞留し、落下せずに、オーガが空回りする現象を高頻度で発生する。
【００１０】
そこで、この発明は、このような従来の問題点を解決するために考えられたもので、ポルトランドセメントのような安息角および比重が大きい粉体をＰＥＴボトルなどの小さい開口の容器に容易に充填できる充填装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の粉体充填装置は、粉体を収容し、底部中心に被充填物を排出する排出口を有する漏斗と、この漏斗の内表面に沿って回転し、被充填物を撹拌しながら中心部に掻き集める撹拌羽根と、この撹拌羽根の回転軸の延長線上にあって、上記撹拌羽根の下部中心より上記漏斗の排出口の中に垂下された板状のへらとを具備するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の粉体充填装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この発明の粉体充填装置は、図１の組立図および図２の縦断面図に示すように、漏斗１と、リング２１に上端部が固定され、下端部を中央に集中させて固定した３枚の撹拌羽根２と、３枚の撹拌羽根２を集中させた下端部に垂下された板状のへら３と、減速付きモーター４と、上端が減速付きモーター４の出力軸に結合され、下端がリング２１を支持するステー２２に固定されたシャフト５と、減速付きモーター４および漏斗１を支持する支柱６とにより構成されている。
【００１３】
漏斗１、撹拌羽根２、板状のへら３、シャフト５、取付支柱６などはステンレスなどの金属で作られている。
【００１４】
漏斗１は、お椀形のように底部がなだらかな平面に近い形状を有している。通常の粉体充填装置においては、粉体が流下する圧力を高めるために粉体を収容するホッパーを円錐形に形成しているが、円錐形に形成すると、セメントなどの安息角および比重の大きい粉体を投入した場合に、撹拌羽根２を回転させると、下部において粉体の重量による圧力が加わって、撹拌羽根２の回転に抵抗を生じて羽根が変形することある。
【００１５】
そこで、本発明の粉体充填装置においては、粉体を収容する漏斗１の形状を浅いお椀形とし、粉体の重量による圧力を軽減させている。
【００１６】
漏斗１に入れられた粉体を中央に掻き集めるために、帯状の金属板を曲げ加工した撹拌羽根２を用いている。
【００１７】
撹拌羽根２を形成する帯状の金属板は、漏斗１の断面形状に沿うように弓形に曲げ、さらに、帯状の金属板は、回転半径が小さい下方では垂直に近く、上方に向かって回転半径が大きくなるのに応じて漏斗１の内面と平行するように捻られている。さらに、撹拌羽根２は、粉体を掻き集めるように、放射方向に対して湾曲させられている。
【００１８】
そのために、撹拌羽根２は、漏斗１の上部の回転半径が大きい部分において抵抗が小さく作用し、漏斗１の下部の回転半径が小さい部分において抵抗が大きく作用する。
【００１９】
撹拌羽根２を幅は、粉体の中で自在に通過することができる程度の幅で十分であり、幅を広くすると、安息角の大きな粉体を撹拌する際に大きな力が必要であり、粉体の中を回転する抵抗が大きくなる。
【００２０】
撹拌羽根２は、複数の金属板で構成され、それぞれの撹拌羽根２の下端は中央において互いに溶接され、上端は円形の撹拌羽根固定リング２１に溶接されている。撹拌羽根固定リング２１にはリングの直径となる部分に連結ステー２２が溶接されている。
【００２１】
撹拌羽根２が相互に溶接されている中央下部には、撹拌羽根２の回転軸の延長線上に垂下するように、板状のへら３が撹拌羽根２に溶接して取り付けられている。
【００２２】
従来のオガー式の粉体充填装置においては、板状のへらではなくスクリューが使用されている。しかし、実験の結果、ポルトランドセメントの充填に使用するとスクリューが排出管１１の中で空回りするだけでポルトランドセメントを下向きに送り出せない現象が高頻度で生じた。
【００２３】
そこで、試行錯誤の結果、この発明のように板状のへら３を使用したところ、ポルトランドセメントであっても排出管１１の中を流下できることが確認された。
【００２４】
板状のへら３の幅を排出管１１内の直径とほぼ等しくすると、排出管１１を塞ぐ結果になり、ポルトランドセメントの通りが悪いことが確認できた。また、長さを排出管１１の長さと同じにする必要はなく、排出管１１内に貯まったポルトランドセメントは自重でもって、排出管１１から落下することが確認できた。
【００２５】
漏斗１の排出口１１をペットボトル７の開口の高さに合わせるように、漏斗１を支柱６に固し、撹拌羽根２が漏斗１の内面に接触しない程度に隙間をあけて回転できるように、減速付きモーター４の高さを設定して支柱６に固定する。
【００２６】
なお、充填する粉体に合わせて、撹拌羽根２の高さの変更を容易ならしめるために、シャフト５と減速機付きモーター４との間に高さ調整用のジョイント５１を介在させておき、シャフト５の長さを変更できるように構成しておくと便利である。
【００２７】
また、充填する粉体の種類に対応できるように、撹拌羽根２の幅、板状のへら３の長さや幅を適宜変更した複数のものを揃えておくと好都合である。
【００２８】
次に、このように構成されたこの発明の粉体充填装置によって粉体を充填する動作を説明する。
【００２９】
ＰＥＴボトル７を漏斗１の排出口１１の下に置き、漏斗１に粉体を投入して、減速機付けモーター４を回転させると、撹拌羽根２と板状のへら３が同時に同じ速度で回転する。撹拌羽根２の回転により投入された粉体が漏斗１の中央に掻き集められる。漏斗１の底部中央に存在する粉体は、板状のへら３により回転されて滞留することなく排出口１１よりＰＥＴボトル７の開口７１へ落下して充填される。
【００３０】
簡単なリフォーム工事や補修の際には少量のモルタルを使うことがあり、ポルトランドセメントを小分けしたものの需要が多い。この発明の粉体充填装置によると、例えば、２リットルのＰＥＴボトルに３Ｋｇの安息角の大きなポルトランドセメントを充填することが可能であり、小分けした３Ｋｇのポルトランドセメントとして販売することができる。この３Ｋｇのポルトランドセメントは販売されている小袋（１０Ｋｇ等）に詰められた砂と、２Ｌ（ＰＥＴボトルの１本分の量）の水とを混合すると、品質のよいモルタルを得る最適な割合に配合することができる。
【００３１】
３Ｋｇのポルトランドセメントを使い切ることなく、残余が生じた場合には栓をすることにより長期間の保存ができるので、残余を無駄にすることはない。
【００３２】
また、本発明の粉体充填装置は、小麦粉や米などにも適用が可能である。この粉体充填装置を米屋やスーパーマーケットに備えておけば、小麦粉や米を家庭で利用しているＰＥＴボトルに容易に充填することができ、販売方法が多様化し、包装容器の再利用が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の粉体充填装置によると、安息角および比重の大きな粉体であっても、ＰＥＴボトルのような小さい開口の容器に充填することが可能となり、これらの粉体の取り扱いが容易になる。
【００３４】
また、この発明の粉体充填装置は、構造が簡潔であるたので、低コストで設置することが可能であり、粉体を扱う様々な分野に適用することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の粉体充填装置の組立図と、
【図２】この発明の粉体充填装置の断面図と、
【図３】従来の粉体充填装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  漏斗
１１  排出口
２  撹拌羽根
２１  撹拌羽根固定リング
２２  連結用ステー
３  板状のへら
４  減速機付きモーター
５  シャフト
５１  長さ調整ジョイント
６  支柱
７  ＰＥＴボトル
７１  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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