特開 2024-109939 粉体充填ホッパの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024109939

(43)【公開日】2024-08-14

(54)【発明の名称】粉体充填ホッパの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 3/18 20060101AFI20240806BHJP

   B65B 3/28 20060101ALI20240806BHJP

   B65B 39/00 20060101ALI20240806BHJP

   B65B 39/04 20060101ALI20240806BHJP

   B65B 37/10 20060101ALN20240806BHJP

   B65B 1/12 20060101ALN20240806BHJP

【ＦＩ】

B65B3/18

B65B3/28

B65B39/00 A

B65B39/04

B65B37/10

B65B1/12

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024088015

(22)【出願日】2024-05-30

(62)【分割の表示】P 2020087186の分割

【原出願日】2020-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】000142850

【氏名又は名称】株式会社古川製作所

(72)【発明者】

【氏名】砂田 徹

(72)【発明者】

【氏名】原田 史紀

(72)【発明者】

【氏名】檀上 豊

(72)【発明者】

【氏名】森 英二

(57)【要約】      （修正有）

【課題】粉体の飛散が少なく、しかも外表面に粉塵の付着も少ない粉体充填ホッパの制御方法を提供する。
【解決手段】粉体充填ホッパＡを下降させ、充填口３の下端部の突出口３aは、粉体が充填できるよう包装袋１０内に位置し、吸引口Ｓ３は、包装袋の袋口の開口部上方に位置するように設定するステップと、弁機構の弁を全開にして吸気量を最大にし、吸引口から外気を吸引すると共に包装袋内の発塵した粉塵を吸引しながら包装袋に充填口から粉体を予定充填量手前まで充填するステップと、粉体が予定充填量手前まで充填されると、弁機構の弁を絞って、充填口からの粉体が発塵しない程度に少量ずつ予定充填量まで粉体を充填するステップと、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部の上部に粉体を充填する充填機構を備え、前記本体部の下部のテーパ部に粉体を吐出する充填口を備えた漏斗状のホッパ本体と、前記ホッパ本体のテーパ部と突出口を除いた充填口を外部から覆うカバー体と、前記カバー体とテーパ部との間の隙間と前記カバー体と充填口との間のエアー通路とを連通させ、前記エアー通路の下端の吸引口からエアーを吸引するためのエアー吸引管と、前記エアー吸引管に取り付けられ、前記吸引口からの吸気量を調整する弁機構と、を備え、ロードセル等の計量器で粉体を計量しながら充填する粉体充填ホッパの制御方法であって、
粉体を充填するための包装袋を前記ロードセル等の計量器に持ち替えるステップと、
前記充填口の下端部の突出口は、粉体が充填できるよう包装袋内に位置し、エアー通路の下端の前記吸引口は、包装袋の袋口の開口部上方に位置するように設定するステップと、
前記吸気量を調整する弁機構の弁を全開にして吸気量を最大にし、前記吸引口から外気を吸引すると共に包装袋内の発塵した粉塵を吸引しながら前記包装袋に充填口から粉体を予定充填量手前まで充填するステップと、
粉体が予定充填量手前まで充填されると、前記弁機構の弁を絞って、充填口からの粉体が発塵しない程度に少量ずつ予定充填量まで粉体を充填するステップと、
を有することを特徴とする特徴とする粉体充填ホッパの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉体を充填するための粉体充填ホッパの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に粉体を充填するホッパは、作動時に粉塵が発生してホッパ周囲の作業環境を悪くし、さらには粉塵が装置に付着して装置の機能に悪影響を及ぼすことがある。

【0003】

従って、このようなホッパには、粉塵を集塵するための集塵装置が一体に設けられている。例えば、特許文献１のように、粉体落下管の下端部に設けられたダンパーにより落下した粉体を一旦受けた後、前記ダンパーを開いて、漏斗状のホッパ（特許文献１では粉体シュート）の下部から容器内に粉体を落下供給している。この時、粉塵が周囲に飛散しないように、前記粉体シュートの下部外周をスカート状の筒で覆い、容器から飛散した粉体を、吸引パイプを介して、前記スカート状の筒内に飛散する粉塵を吸引除去している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実登３００５３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記特許文献１では、箱状の容器に粉体を落下供給するので問題はないが、プラスチックフィルム製の包装袋に粉体を充填する場合に、粉塵を吸引する前記スカート状の筒が邪魔になることがある。即ち、前記プラスチックフィルム製の包装袋の場合、袋口を開口するために、棒状のヘラを袋口に挿入して開口を維持しなければならないが、前記ヘラがスカート状の筒と干渉しないようにするためには、スカート状の筒を短く設計変更をしなければならない。さらに、袋口から飛散した粉塵を上方で吸引するために筒の径を大きくすると共に、集塵風量を強くしなければならない。

【0006】

しかし、前記スカート状の筒を短くすると、落下供給した粉体を包装袋に導く漏斗状の粉体シュートの広い下部外周面に粉体が付着する。しかも、粉体の帯電浮遊もあり、大量の粉体が付着する。その大量に付着した粉体の付着物が剥離落下することにより、計量オーバーになり、しかも付着物が落下する際に、袋口に粉体が付着してシール不良をきたすおそれがあった。

【0007】

本発明は前記のような課題を解決するためになされたもので、粉体の飛散が少なく、しかも外表面に粉塵の付着も少ない粉体充填ホッパの制御方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

粉体充填ホッパの制御方法は、本体部の上部に粉体を充填する充填機構を備え、前記本体部の下部のテーパ部に粉体を吐出する充填口を備えた漏斗状のホッパ本体と、前記ホッパ本体のテーパ部と突出口を除いた充填口を外部から覆うカバー体と、前記カバー体とテーパ部との間の隙間と前記カバー体と充填口との間のエアー通路とを連通させ、前記エアー通路の下端の吸引口からエアーを吸引するためのエアー吸引管と、前記エアー吸引管に取り付けられ、前記吸引口からの吸気量を調整する弁機構と、を備え、ロードセル等の計量器で粉体を計量しながら充填する粉体充填ホッパの制御方法であって、
粉体を充填するための包装袋を前記ロードセル等の計量器に持ち替えるステップと、前記充填口の下端部の突出口は、粉体が充填できるよう包装袋内に位置し、エアー通路の下端の前記吸引口は、包装袋の袋口の開口部上方に位置するように設定するステップと、前記吸気量を調整する弁機構の弁を全開にして吸気量を最大にし、前記吸引口から外気を吸引すると共に包装袋内の発塵した粉塵を吸引しながら前記包装袋に充填口から粉体を予定充填量手前まで充填するステップと、粉体が予定充填量手前まで充填されると、前記弁機構の弁を絞って、充填口からの粉体が発塵しない程度に少量ずつ予定充填量まで粉体を充填するステップと、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の粉体充填ホッパの制御方法は、前記構成により、粉体を予定充填量手前まで充填した後、包装袋内に粉体を充填しながら計量する場合、弁機構の弁を絞って充填口から粉体を少量ずつ予定充填量まで充填すれば、吸引口からの粉塵の吸引に伴う風の影響が少なく、計量器の重量検知に影響を与えることが少ない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の粉体充填ホッパの正面図

【図2】本発明の粉体充填ホッパの側面図

【図3】本発明の粉体充填ホッパの平面図

【図4】本発明の粉体充填ホッパの吸引管の要部断面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、本発明を実施するための形態を説明する。
本発明の粉体充填ホッパＡは、本体部１の上部に粉体を充填する充填機構（例えば、オーガ）Ｂを備え、前記本体部１の下部のテーパ部２に粉体を吐出する充填口３を備えた漏斗状のホッパ本体４と、前記ホッパ本体４のテーパ部２と充填口３とを外部から覆い、前記テーパ部２との間に空隙Ｓ１が形成され、前記充填口３との間には前記空隙Ｓ１と連通する狭いエアー通路Ｓ２が形成され、前記充填口３の突出口３aが下部から突出したカバー体５と、前記テーパ部２との間の空隙Ｓ１や充填口３との間のエアー通路Ｓ２と連通し、前記エアー通路Ｓ２の下端の吸引口Ｓ３からエアーを吸引するエアー吸引管６と、を備える。

【0012】

前記ホッパ本体４の本体部１は、円筒形状をしており、上部天板に充填機構であるオーガＢが取り付けられている。前記オーガＢは、図示していないが内部に回転するスクリューが設けられ、下端部に受皿７が取り付けられている。前記スクリューが回転して粉体を下部に送り、受皿７からホッパ本体４内に落下させる。なお、オーガＢは、ホッパ本体４のテーパ部２まで垂下している。

【0013】

前記本体部１の下部にテーパ部２が設けられ、このテーパ部２の下部に狭径で筒状の充填口３が設けられている。ホッパ本体４は、前記本体部１とテーパ部２と充填口３から構成され、全体は漏斗状をしている。

【0014】

前記テーパ部２と充填口３とを外部からカバー体５が覆っている。ホッパ本体４のテーパ部２は、短寸の上筒５１と逆円錐台形状部５２とで覆われており、テーパ部２外面と、上筒５１及び逆円錐台形状部５２との間は、断面が三角形状の広い空隙Ｓ1が開けられている。充填口３は、突出口３aを除き、外周を充填口３と同心の筒状の下部筒５３で覆われている。従って、充填口３とカバー体５との間は狭いエアー通路Ｓ２が形成され、このエアー通路Ｓ２と前記空隙Ｓ1とは連通している。

【0015】

前記空隙Ｓ１にエアー吸引管６が接続しており、図示しない真空吸引装置により空隙Ｓ１内のエアーが吸引される。空隙Ｓ１内のエアーが吸引されると、空隙Ｓ１と連通するエアー通路Ｓ２を介して、エアー通路Ｓ２下端部の吸引口Ｓ３から外気（エアー）を吸引すると共に、発塵した粉塵を吸引する。広い空隙Ｓ１から狭いエアー通路Ｓ２を介して外気を吸引するので、吸引速度は速くなり吸引力も強くなる。

【0016】

前記のように充填口３の突出口３aは、カバー体５の下部筒５３から僅かに突出している。粉体充填ホッパＡから粉体を充填する場合、下部筒５３から突出した突出口３aが包装袋１０内に位置するようにし、下部筒５３の下端の吸引口Ｓ３が包装袋１０の袋口の開口上方に位置するように設定する。包装袋１０内で発塵した粉塵は吸引口Ｓ３から強力に吸引される。

【0017】

前記吸引口Ｓ３により、粉塵が強力に吸引されるので、充填口３の下端部の突出口３aの外面に付着する粉体の付着物も少なくなり、仮に付着物が付着しても突出口３aの面積が小さいため、付着物が剥離して包装袋１０内の落下による計量ミスを最小限に押さえることができる。しかも、袋口の内面に粉体が付着して袋口のシール不良の発生を最小限に押さえることができる。

【0018】

前記カバー体５は、ホッパ本体４に着脱自在に構成さており、作業終了後にカバー体５とホッパ本体４とを連結する連結具（図示せず）をはずし、カバー体５を取り外して容易に清掃できるような構造になっている。なお、エアー吸引管６を接続する接続部５Ａがカバー体５の上部の対称位置に一体に取り付けられ、この接続部５Ａにエアー吸引管６が接続している。

【0019】

図４に示すように、前記吸引管６の途中には、外気（エアー）の吸気量を調整する弁機構（バタフライ弁９Ａ、アクチュエータ９Ｂ）９が設けられ、吸引口Ｓ３から吸引する空気量を調整できる。図４の符号９Ｂはバタフライ弁９Ａを操作するアクチュエータを示し、図示していない制御装置によりバタフライ弁９Ａの弁開度を制御する。９Ｃは手動式の操作ハンドルを示す。

【0020】

次に、この粉体充填ホッパＡの非計量時の使用方法の一例を説明する。
包装袋１０の上部両側を給袋包装機のクランプ１１により挟持する。給袋包装機の充填セクションの手前から、包装袋１０の袋口をヘラ１２により大きく広げる。

【0021】

給袋包装機の充填セクションの上部に配置されている粉体充填ホッパＡを昇降機構により下降させ、下部筒５３から突出した突出口３aが包装袋１０内に位置するようにし、エアー通路Ｓ２の下端の吸引口Ｓ３が包装袋１０の袋口の開口上方に位置するように操作する。なお、カバー体５の下部筒５３と充填口３の突出口３aは径も小さく、ヘラ１２との干渉も起きない。

【0022】

オーガＢを作動して受皿７から粉体をホッパ本体４に供給を開始すると同時に、弁機構９の弁（バタフライ弁９Ａ）を全開にしてエアー吸引管６からエアーを吸引する。ホッパ本体４に落下供給された粉体は充填口３から包装袋１０内に落下供給される。落下供給に伴う発塵した粉塵はカバー体５の下端部の吸引口Ｓ３から吸引され、エアー通路Ｓ２、空隙Ｓ１、エアー吸引管６を経て図示しない集塵機で集塵される。オーガＢのスクリューが所定の回転数に達すれば充填は終了し、粉体が充填された包装袋１０は次のセクションに搬送される。

【0023】

次に粉体を計量充填する場合の粉体充填ホッパＡの制御方法について説明する。前記の充填方法では、クランプ１１により包装袋１０を挟持したまま、粉体を投入供給したが、計量充填する場合は、給袋包装機の充填セクションで、包装袋１０をクランプ１１からロードセル等の計量器（図示しない）に持ち替える。

【0024】

計量器に持ち替えられた包装袋１０の袋口はヘラ１２により開いておく。前記の充填方法と同様、給袋包装機の充填セクションの上部に配置されている粉体充填ホッパＡを昇降機構により下降させ、下部筒５３から突出した突出口３aが包装袋１０内に位置するようにし、下部筒５３の下端の吸引口Ｓ３が包装袋１０の袋口の開口上方に位置するように操作する。粉体充填ホッパＡがセットされると前記のヘラ１２は退避する。

【0025】

前記吸気量を調整する弁機構９の弁を全開にして吸気量を最大にしながら、計量器に持ち替えられた前記包装袋１０に充填口３から粉体を予定充填量手前まで充填する。前記の充填方法と同様、ホッパ本体４から落下供給された粉体は充填口３から包装袋１０内に落下供給され、落下供給に伴う発塵した粉塵はカバー体５の下端部の吸引口Ｓ３から吸引され、エアー通路Ｓ２、空隙Ｓ１、エアー吸引管６を経て集塵機で集塵される。

【0026】

計量器が粉体を予定充填量手前まで充填されたと計量すると、吸引口Ｓ３からの外気の吸引により、計量器の重量検知に影響を与えないよう前記弁機構９の弁を絞ると共に、オーガＢの出力を絞り、充填口３からの粉体の充填を少量ずつとし、予定充填量まで正確に充填する。

【0027】

計量器による計量の際、充填口３の突出口３aが包装袋１０内に位置し、カバー体５の下部の吸引口が包装袋１０の袋口の開口部上方に位置するので、包装袋１０内には吸引による風の影響が少なくなる。このため、正確な計量が達成できる。

【0028】

正確に粉体が包装袋１０内に充填された後は、計量器から前記クランプ１１に包装袋１０が持ち替えられ次のステップに搬送される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、発塵して粉塵が飛散する粉体を包装袋に充填する場合の粉体充填ホッパに広く応用可能である。

【符号の説明】

【0030】

Ａ 粉体充填ホッパ
Ｂ 充填機構（オーガ）
１ 本体部
２ テーパ部
３ 充填口
３ａ 突出口
４ ホッパ本体
５ カバー体
５Ａ 接続部
５１ 上筒
５２ 逆円錐台形状部
５３ 下部筒
６ エアー吸引管
７ 受皿
９ 弁機構
９Ａ バタフライ弁
９Ｂ アクチュエータ
９Ｃ 操作ハンドル
１０ 包装袋
１１ クランプ
１２ ヘラ
Ｓ１ 空隙
Ｓ２ エアー通路
Ｓ３ 吸引口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】