(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平軸の回りに回転する撹拌用回転ドラムと、当該撹拌用回転ドラムを内部に収容しており上方から混合すべき粉粒体が投入可能な開口部及び混合された前記粉粒体を下方へ排出可能な開閉部を有するホッパーとを備えており、
前記撹拌用回転ドラムは回転可能な外輪と当該外輪の内側で回転可能に配置されている内輪とを有しており、前記外輪と前記内輪とは、それぞれ、長手方向両側の側面円板と、当該両側面円板間を連結する籠形に配置された複数の連結バーと、当該各連結バーに取り付けられた複数の撹拌用羽根とを有することから成る粉粒体用混合装置。
【請求項２】
前記外輪と前記内輪とは共通する水平軸線を持つ回転軸によって回転されることから成る請求項１に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項３】
前記外輪と前記内輪とは、互いに同一方向又は逆方向に回転可能であることから成る請求項１又は２に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項４】
前記撹拌用回転ドラムが前記ホッパー内で上下に一段又は複数段に配設されていることから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項５】
前記複数段の撹拌用回転ドラムは、その回転軸が互いに平行に配置されていることから成る請求項４に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項６】
前記複数段の撹拌用回転ドラムは、その回転軸が交互に直交に配置されていることから成る請求項４に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項７】
混合された充填物を容器詰めにするための充填機に用いられる充填用ホッパーに適用されることから成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の粉粒体用混合装置。
【請求項８】
前記ホッパーの前記開閉部は、閉じた状態で前記混合された粉粒体を１回の容器詰め用にプール可能であり且つ容器詰め時に開くことができる開閉扉を有するプールホッパー部であることから成る請求項７に記載の粉粒体用混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２種類以上の粉粒体を包装するに先立って粉粒体を均一に混合する粉粒体用混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、肥料や農薬のように２種類以上の複数種類の物質からなる混合物においては、物質を溶液としてではなく、粉体又は粒体（以下、「粉粒体」という）の状態で田畑に播くような場合がある。このような、粉粒体の混合物にあっては、袋のような容器に包装されている混合物をある量だけ取り出して、そのまま田畑等に撒くという使い方がされる。使用者の利便性を考慮すると、容器内に包装されている段階で、各種類の粉粒体が予め均一に混ぜ合わせた状態にしておくことが必要である。したがって、このような混合物においては、袋のような容器に包装するには、粉粒体の容器への充填に先立って、均等になるように混ぜ合わせることが求められる。
【０００３】
従来、投入された複数種類の粉粒体を混合させる装置の一つとして、図９に示すように、充填機の上流側に接続される充填ホッパー３０に工夫を凝らしたものがある。この充填ホッパー３０は、投入内面が傾斜壁面３１となっており、その傾斜壁面３１に粉粒体の降下に対して邪魔となる複数の邪魔板３２を立設した構造を有している。充填ホッパー３０の上方から投入された複数種類の別々の粉粒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、充填ホッパー３０内を落下する際に、複数の邪魔板に次々に衝突を繰り返すことにより、互いに次第に混合される。充填ホッパー３０を出た粉粒体は、そのまま充填機の充填筒に投入されて袋等の容器に包装される。
【０００４】
この種の混合方法では、充填ホッパー３０を出るときに十分な混合を期するには、相当の落下距離を確保する必要があり、充填ホッパーが大型化する。また、粉粒体Ａ〜Ｄが投入から出口を出るまでに長い落下時間を要する。落下距離が短いと粉粒体は平均的に混ざらなくなり、また、邪魔板の枚数を増やしたとしても、各粉粒体が何時でもまたどの部分を取っても、必ずしも均一的に混ざらないという問題もある。
【０００５】
また、投入された複数種類の粉粒体を混合させる別の装置として、図１０に示すものがある。この装置は、充填ホッパー４０内にコーン状のスクリュー４１を、先端側を上方として倒立配置した構造を有しており、スクリュー４１の回転方向を、落下してきた粉粒体を上方へ送る方向としている。充填ホッパー４０の上方から投入された複数種類の別々の粉粒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、充填ホッパー４０内を自重で落下する際に、スクリュー４１によって上方に掻き上げるように運ばれ、落下して来る粉粒体と撹拌される作用を生じて、混合される。
【０００６】
図１０に示す従来の装置では、スクリュー４１によって粉粒体をその落下に逆らって掻き上げているので、最終的に粉粒体が混合されて排出されるまでには時間がかかり過ぎるという問題がある。また、スクリュー４１による撹拌作用が強く且つ長く続くために、比較的粒径の大きな粉粒体（使用状況に応じて、最適な粒径が指定される場合もある）の場合には、粉粒体が粒径がより小さい粉粒体に破砕されてしまうという問題がある。
【０００７】
２種類以上の材料を混合する混合ホッパー装置として、下段の第１のホッパー上部に第２のホッパーを備え、これらのホッパーの中心部分に連続したスクリューを備え、第１のホッパーにはスクリューの長さの先端より短い円筒体でスクリューを包むと共に、透視窓を備え、第２のホッパーの材料をスクリューで第１のホッパーに押し出して第１のホッパーの材料と混合させるものが提案されている（特許文献１参照）。また、上部に被処理物の投入口を有するとともに下部一側に混合済み被処理物の排出口を有するホッパ本体と、ホッパ本体の内部空間底部に設けられ、ホッパ本体の他側から排出口を有する一側に向けて被処理物を移送する送り羽根付きの移送手段と、この移送手段の上方空間に配設され、移送手段と同軸方向方向に延びる回転軸を有するとともに回転軸の軸周に混合用羽根を有する回転混合手段とを備えた混合ホッパであって、回転混合手段は、被処理物をホッパ本体の上記他側に向けて逆送させる逆送り羽根を有し、移送手段の送り羽根と回転混合手段の逆送り羽根との移送量の差によってホッパ本体の排出口に向かう被処理物の移動量を制御するものが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９２６１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０２６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、２種類以上の粉粒体を袋等の容器に包装するに際して、回転する羽根の撹拌作用を利用して、効率良く且つ確実に均一化させる点で解決すべき課題がある。
【０００９】
この発明の目的は、２種類以上の粉粒体を袋等の容器に包装するに際して、これらの粉粒体を効率良く且つ確実に均一な状態にまで混合させることを可能にする粉粒体用混合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明による粉粒体用混合装置は、水平軸の回りに回転する撹拌用回転ドラムと、当該撹拌用回転ドラムを内部に収容しており上方から混合すべき粉粒体が投入可能な開口部及び混合された前記粉粒体を下方へ排出可能な開閉部を有するホッパーとを備えており、前記撹拌用回転ドラムは回転可能な外輪と当該外輪の内側で回転可能に配置されている内輪とを有しており、前記外輪と前記内輪とは、それぞれ、長手方向両側の側面円板と、当該両側面円板間を連結する籠形に配置された複数の連結バーと、当該各連結バーに取り付けられた複数の撹拌用羽根とを有することから成っている。  
【００１１】
この粉粒体用混合装置によれば、水平軸の回りに撹拌用回転ドラムが回転するとき、外輪と内輪とをそれぞれ構成する長手方向両側の側面円板を連結する籠形に配置された複数の連結バーと当該各連結バーに取り付けられた複数の撹拌用羽根とが回転する。上方からホッパー内に投入された複数種類の粉粒体は、回転する撹拌用回転ドラム内を通過するときに、これらの連結バーや撹拌用羽根に衝突・撹拌され互いに混合され、均一化された粉粒体となってホッパー出口から排出される。
【００１２】
この粉粒体用混合装置において、前記外輪と前記内輪とは共通する水平軸線を持つ回転軸によって回転させることができる。このような配置であると、外輪と内輪との輪回転軸構造を簡単にすることができる。また、前記外輪と前記内輪とは同一方向又は互いに逆方向に回転させることができ、撹拌用回転ドラムが互いに逆方向に回転する場合、粉粒体への撹拌作用が一層効率的となる。
【００１３】
また、この粉粒体用混合装置において、前記撹拌用回転ドラムを前記ホッパー内で上下に一段又は複数段に配設することができる。ホッパーに投入された粉粒体は、各段の撹拌用回転ドラムを通過する毎に撹拌され、更に均一に混合される。撹拌用回転ドラムを複数段に配設する場合、前記各段の撹拌用回転ドラムを、その回転軸が互いに平行に、又はその回転軸が交互に直交になるように配置することができる。特に、各撹拌用回転ドラムを回転軸が交互に直交になるように配置するときには、粉粒体の混合の方向が互い違いに変更されるため、粉粒体の混合を更に一層均一化することができる。
【００１４】
更に、この粉粒体用混合装置は、混合された充填物を容器詰めにするための充填機に用いられる充填用ホッパーに適用することができる。充填用ホッパーにおいては、この粉粒体用混合装置によって均一に混合された粉粒体が生成され、充填機には均一化された粉粒体が送り込まれ、袋のような容器に容器詰めされる。充填機は縦型製袋充填包装機とすることができるので、このときには、袋内に充填と開口部のシールによる包装とが行われる。更にこの場合、前記ホッパーの前記開閉部は、閉じた状態で前記混合された粉粒体を１回の容器詰め用にプール可能であり且つ容器詰め時に開くことができる開閉扉を有するプールホッパー部とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、上記のように構成されているので、２種類以上の粉粒体を袋等の容器に包装する場合のように、これらの粉粒体を効率良く且つ確実に均一した状態にまで混合させることを可能にする粉粒体用混合装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による粉粒体用混合装置の実施例を説明する。図１はこの発明による粉粒体用混合装置について撹拌用回転ドラムの回転軸の軸方向から見た正面図、図２は図１に示す粉粒体用混合装置の側面図、図３は図１に示す粉粒体用混合装置の撹拌用回転ドラムを示す図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、この発明の実施形態に係る粉粒体用混合装置１は、水平軸の回りに回転する撹拌用回転ドラム２と、撹拌用回転ドラム２を内部に収容した状態のホッパー３とを備えている。ホッパー３は、上方から混合すべき粉粒体が投入可能な開口４が形成されている開口部５と、撹拌用回転ドラム２によって混合された粉粒体を下方へ排出可能な開閉部６とを有している。
【００１８】
ホッパー３の開閉部６は、閉じた状態では、混合された粉粒体を１回分の容器詰め用の量だけプール可能なプールホッパー部であり、容器詰め時に開閉扉７，７が開くことで粉粒体を放出することができる。なお、開閉扉７，７は両開きタイプであるが、一方の扉を固定とし、片側の扉だけを開閉可能にすることができる。開閉扉７，７の開閉は、粉粒体用混合装置１の下流側に接続されて粉粒体の容器詰めのために設けられる充填機の作動と同期して制御される。
【００１９】
撹拌用回転ドラム２は回転可能な外輪１０と、外輪１０の内側で回転可能に配置されている内輪１１とを有したかご型に構成されている。この例では、外輪１０と内輪１１との回転軸線１２は共通している。外輪１０は、長手方向両側の側面円板１３，１４と、両側面円板１３，１４間を連結する籠形に配置された複数の連結バー１５（符号は一部の連結バーのみに付す）と、各連結バー１５に取り付けられた複数の撹拌用羽根１６（符号は一部の撹拌用羽根のみに付す）とを有している。同様に、内輪１１は、長手方向両側の側面円板１７，１８と、両側面円板１７，１８間を連結する籠形に配置された複数の連結バー１９（符号は一部の連結バーのみに付す）と、各連結バー１９に取り付けられた複数の撹拌用羽根２０（符号は一部の撹拌用羽根のみに付す）とを有している。内輪の側面円板１７，１８は外輪の側面円板１３，１４よりも小型であり、内輪の連結バー１９は外輪の連結バー１５よりも短い。なお、外輪１０において、各連結バー１５の取り付け位置の径方向長さは同じでなくてよい。この点、内輪１１の連結バー１９においても同様である。
【００２０】
図３に示すように、撹拌用回転ドラム２を駆動するための駆動軸２１は、外輪１０を駆動するための外側駆動軸２２と、内輪１１を駆動するための内側駆動軸２３とを同心状に備えている。外側駆動軸２２は端板１３の外側に近接して連結されており、軸長さの短い駆動軸である。一方、内側駆動軸２３は、外側駆動軸２２と側面円板１７，１８とを貫通し，１本の軸として撹拌用回転ドラム２を貫いて延びている軸長さが長い駆動軸である。外側駆動軸２２と内側駆動軸２２との間には軸受２４によって、相対回転可能に支持されている。また、内側駆動軸２３は、側面円板１７，１８の内側でそれぞれ金具２５，２５を介して連結されている。外側駆動軸２２と内側駆動軸２３との共通の回転軸線１２は水平軸線となっており、外輪１０と内輪１１とはこの水平軸線の回りに回転する。
【００２１】
外輪１０を駆動するための外側駆動軸２２には、第１スプロケット２６が設けられており、図示しないチェーンが巻き掛けられている。同様に、内輪１１を駆動するための内側駆動軸２３には、第２スプロケット２７が設けられており、図示しないチェーンが巻き掛けられている。これらスプロケット２６，２７は、それぞれ図示しないモータ（例えば、サーボモータ）によって駆動される。外輪１０と内輪１１とは、互いに同方向又は逆方向に回転される。外輪１０と内輪１１との回転速度は毎分数十回転程度であり、周速度に余り差を付けないようにする観点からすれば、内輪１１の回転数を外輪１０の回転数よりも若干速くする方が好ましい。外輪１０と内輪１１とを逆方向に回転させるときの方が相対回転が大きくなって撹拌作用が強く、落下する複数種類の粉粒体をより均一になるように混合することができる。
【００２２】
内側駆動軸２２はホッパー３の内外の領域において、途中でカップリング２８によって連結される構造とすることができる。内側駆動軸２２をカップリング２８の位置で分離できるので、撹拌用回転ドラム２を駆動系統から分離して、撹拌用回転ドラム２やホッパー３を個別的に清掃やメンテナンスに供することができる。
【００２３】
外輪１０の各連結バー１５及び内輪１１の各連結バー１９は、それぞれ側面円板１３，１４、１７，１８に対して固定して設けられている。連結バー１５，１９及び撹拌用羽根１６，２０は、可動部分を持たないので、落下する粉粒体が可動部分の隙間に入り込むこともない。
【００２４】
図４〜図８は、それぞれこの発明による粉粒体用混合装置の別の実施形態を示す図である。図４〜図５に示す実施形態である粉粒体用混合装置１ａでは、撹拌用回転ドラム２ａ，２ｂはホッパー３ａ，３ｂ内で上下に複数段に配設されている。図４に示す実施形態では、各段の撹拌用回転ドラム２ａ，２ｂは、それぞれ図１〜図３に示す実施態様の撹拌用回転ドラム２と同じ構造を有しており（符号の付与を省略する）、その回転軸１２ａ，１２ｂが互いに平行に配置されている。ホッパー３ａ，３ｂ内に投入されて落下する粉粒体は、各段での撹拌用回転ドラム２ａ，２ｂで次々に連結バーや撹拌用羽根と衝突して撹拌されてより一層均一に混合される。撹拌用回転ドラム２ｂの配置は、必須ではないが、撹拌用回転ドラム２ａの直下に設けられているのが好ましい。
【００２５】
図６〜図８に示す実施形態である粉粒体用混合装置１ｂでは、各段の撹拌用回転ドラム２ｃ，２ｄは、それぞれ図１〜図３に示す実施態様の撹拌用回転ドラム２と同じ構造を有しており（符号の付与を省略する）、その回転軸１２ｃ，１２ｄが交互に直交して配置されている。この場合には、粉粒体が落下して各段の撹拌用回転ドラム２ｃ，２ｄで撹拌される毎に、粉粒体の混合の方向が互い違いに変更される。そのため、粉粒体を、更に一層、均一に混合させることができる。
【００２６】
ホッパー３の下流には、混合された充填物を容器詰めにするための充填機を接続して配設することができる。ホッパー３の下流にはシャッタを多段階的に設けてもよい。また、ホッパー３からバケットコンベアに粉粒体を落とし込んでもよい。充填機は給袋包装機、即ち、予め製作された袋を１枚づつホッパー３の排出出口、或いはバケットコンベアの搬出端部に送り込んで、個別に包装する装置とすることができる。充填機はまた、袋を形成しながらその内部に粉粒体を充填する製袋充填包装機であってもよい。給袋包装機や製袋充填包装機においては、袋にガゼット、シール、折り込みを施すことができ、更に後続には、箱詰め（カートニングシステム）を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明による粉粒体用混合装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す粉粒体用混合装置の側面図である。
【図３】図１に示す粉粒体用混合装置の撹拌用回転ドラムを示す図である。
【図４】この発明による粉粒体用混合装置の別の実施形態を示す正面図である。
【図５】図４に示す粉粒体用混合装置の側面図である。
【図６】この発明による粉粒体用混合装置の更に別の実施形態を示す正面図である。
【図７】図６に示す粉粒体用混合装置の側面図である。
【図８】図６に示す粉粒体用混合装置の平面図である。
【図９】従来の粉粒体用の混合装置の一例を示す概略図である。
【図１０】従来の粉粒体用の混合装置の別の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１ａ，１ｂ  粉粒体用混合装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  撹拌用回転ドラム
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  ホッパー
４  開口                      ５  開口部
６，６ｃ，６ｄ  開閉部        ７，７  開閉扉
１０  外輪                      １１  内輪
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  回転軸線
１３，１４  側面円板            １５  連結バー        １６  撹拌用羽根
１７，１８  側面円板            １９  連結バー        ２０  撹拌用羽根
２１  駆動軸
２２  外側駆動軸                ２３  内側駆動軸
２４  軸受                      ２５，２５  金具
２６  第１スプロケット          ２７  第２スプロケット
２８，２８  カップリング
【図１】
0004949309.tif 000002
【図２】
0004949309.tif 000003
【図３】
0004949309.tif 000004
【図４】
0004949309.tif 000005
【図５】
0004949309.tif 000006
【図６】
0004949309.tif 000007
【図７】
0004949309.tif 000008
【図８】
0004949309.tif 000009
【図９】
0004949309.tif 000010
【図１０】
0004949309.tif 000011