JP3756591B2 - 粉体定量供給装置およびそれを用いた使い捨てカイロ製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉体定量供給装置（以下、供給装置という）およびそれを用いた使い捨てカイロ製造装置に関する。さらに詳しくは使い捨てカイロの原料である鉄粉および保水剤などの粉体を混合したのちに所定量の混合粉体を袋に詰めるばあいなどにおいて、高速度で粉体を定量供給することができ、しかも構成が簡単な供給装置およびそれを用いた使い捨てカイロ製造装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書において粉体とは、粒子径の細かいもの、粗いものおよびそれらの混合物を含む概念である。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、使い捨てカイロの原料である鉄粉および保水剤（酸化剤）など２種以上の粉体を混合し、充填する技術としては、二軸ミキサなどの粉体混合装置などによって粉体および水を混合し、そののち、混合された粉体をベルトコンベアなどの移送手段によって包装機構本体のホッパまで移送し、そののち包装機構本体において、包装部へ粉体を定量供給しながら粉体を連続的に通気性を有する袋に詰めることが行なわれている。
【０００４】
ホッパから包装部へ粉体を定量供給するばあい、従来より、ホッパの出口に設けられた供給ドラムと、前記ホッパの出口の下流側に設けられたシュートと、該シュートの下流側に設けられた、所定量の粉体を分配するための定量ポケットを１列有する分配部材とからなる供給装置が用いられる。
【０００５】
定量ポケットは、分配部材に形成された所定の容積を有する貫通した空間部であり、粉体を充填するときおよび粉体を移送させるときには定量ポケットの下側の開口が底板によって閉止される。粉体を移送させるときには、分配部材および底板が互いに連結した状態で移動する。粉体を定量ポケットから放出するときには、分配部材と底板とのあいだの連結が解除され、分配部材のみが移動して粉体を下流側のホッパへ供給する。
【０００６】
この従来の供給装置によれば、ホッパの出口に設けられた供給ドラムを回転させて粉体をほぼ一定の速度でシュートへ供給し、ついで、シュート下流端にセットされた定量ポケットに、下端開口を底板によって閉止しながら所定量の粉体を充填させ、そののち、分配部材および底板を移動させることにより、定量ポケットを所定の位置へ移動させて包装部へ粉体を供給し、供給後、分配部材を移動させることにより、定量ポケットを再びシュート下流端に戻すという一連の動作により、粉体の定量供給を行なっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の供給装置は、定量ポケットがシュート下流端の粉体を充填するための位置と包装機構本体へ粉体を供給するための位置とのあいだを１往復したときに１回の供給動作を行なっているため、包装部へ粉体を供給する速度が遅いという欠点を有する。
【０００８】
しかも、分配部材および底板を互いに連結および分離させるために構成が複雑になるとともに供給量を一定の誤差範囲内に保つためには供給速度をあまり速くすることができず生産効率に限界があった。
【０００９】
これに対し、包装機構のホッパの上方に前記供給装置を２つ以上設け、これらを順に作動させることも考えられるが、広いスペースが必要になるとともに設備費が高くつくという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、高速度で粉体を定量供給することができ、しかも構成が簡単な供給装置およびそれを用いた使い捨てカイロ製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の供給装置は、粉体を貯留するためのホッパの出口に設けられた供給ドラムと、
前記ホッパの出口の下流側に設けられたシュートと、
該シュートの下流側に設けられた、所定量の粉体を分配するための分配部材とを有してなる供給装置であって、
前記分配部材が複数個の貫通した定量ポケットが形成されるとともに水平方向に移動可能であり、
前記シュートに対して下方に離間した位置には、前記複数個の定量ポケットのうち粉体が供給される定量ポケットの底のみを塞ぐための底板が固定され、
さらに、前記分配部材を水平に移動させるための水平駆動手段を具備し、
前記分配部材が水平方向に往復移動可能であり少なくとも往復移動方向に一対の貫通した定量ポケットが形成されるとともに、前記水平駆動手段が前記分配部材を水平方向に往復移動させ、
前記シュートから前記一対の定量ポケットのうちのいずれか一方に紛体が充填されるとき、他方の定量ポケットが前記シュートおよび底板から外れた位置に移動することによって、定量供給される
ことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の供給装置を用いた使い捨てカイロ製造装置は、前記分配部材の下流側に混合された粉体を通気性を有する基材によって密閉するための包装機構の本体が取り付けられてなることを特徴としている。
【００１５】
本発明の供給装置は、分配部材に貫通した定量ポケットが複数個形成されているため、分配部材を水平移動させることにより、連続的に粉体の定量供給を行なうことができる。
【００１６】
具体的には、まず、複数個の定量ポケットのうちの一部の定量ポケットを供給ドラムの直下の位置に移動させ、シュート下方に固定された底板で下側の開口を閉止しながら、前記定量ポケット中へシュート内の粉体を充填させる。ついで分配部材を水平移動させ、粉体が充填された定量ポケットをシュートおよび底板から外れた位置まで移動させて下流側の包装機本体などへ粉体を定量供給する。このとき、他の定量ポケットの一部または全部が供給ドラムの直下の位置に移動することにより、前述と同様にシュート下方に固定された底板で下側の開口を閉止しながら、かかる定量ポケット中へシュート内の粉体を充填させることができる。そののち、分配部材を水平移動させ、粉体が充填された定量ポケットをシュートおよび底板から外れた位置まで移動させて下流側の包装機本体の包装部などへ粉体を定量供給する。これにより、従来と同じ供給量の精度を維持しながら高速度で粉体を定量供給することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら、本発明の供給装置およびそれを用いた使い捨てカイロ製造装置を詳細に説明する。図１は本発明の供給装置を用いた使い捨てカイロ製造装置の一実施例を示す断面説明図、図２は図１の定量供給部における粉体の定量供給の過程を示す断面説明図、図３は本発明の供給装置の他の実施例を示す分配部材付近の要部における平面説明図である。
【００１８】
図１には、本発明の一実施例として、使い捨てカイロ用粉体混合機構３１（以下、単に混合機構という）、チャージホッパ１（以下、ホッパという）および包装機構本体２が順次下方に配設された使い捨てカイロ製造装置が示されている。
【００１９】
具体的には、混合機構３１の下流側に包装機構として、前記混合筒３２の排出口２０から排出される混合された粉体を貯留するためのホッパ１が接続され、該ホッパ１の下端出口１ａには、前記混合された粉体を通気性を有する基材によって包装するとともに該基材を密閉された袋に加工するための包装機構本体２が取り付けられることにより、使い捨てカイロ製造装置が構成されている。
【００２０】
包装機構本体２は、定量供給部３と、包装部４とから構成されている。ここで、定量供給部が本発明の供給装置の一実施態様である。
【００２１】
混合機構３１は、使い捨てカイロの原料である鉄粉およびその他の添加剤（保水剤、水など）を混合筒３２の内部において空気から隔離した状態で混合および撹拌する装置である。混合筒３２下端には、下ふた２１に形成された排出口２０を開閉するためのシャッタ１９が設けられている。
【００２２】
定量供給部３は、ホッパ１の内部の粉体を、使い捨てカイロの袋１個分に充填される容量ずつ包装部４へ供給するための部分であり、ホッパ１の出口１ａに設けられた供給ドラム５と、シュート６と、シュート６の内部に揺動自在に設けられた揺動板７と、シュート６の下方に水平方向に移動可能な分配部材９と、分配部材９を水平駆動させるための駆動ローラ１０と、底板１２と、誘導用シュート２４と、第１個別シュート１３と、第２個別シュート１５とから構成されている。
【００２３】
供給ドラム５は、外周面において紙面垂直方向に沿って溝が形成された円筒形状を呈する部材である。ホッパ１から落下した粉体は、まず、供給ドラム５の外周面の溝に貯留され、そののち供給ドラム５が回転するのに伴って、それぞれの溝に貯留された粉体が定量的にシュート６へ落下される。
【００２４】
揺動板７は、回転軸７ａまわりに揺動自在に設けられ、シュート６内への混合粉体の供給量が多くなりすぎたばあいに、図において左側に移動し、別途設けられたリミットスイッチ（図示せず）などに作用して、供給ドラム５の回転、すなわち混合粉体の供給を停止させる。
【００２５】
分配部材９は、計量角盤２３に袋１個分に相当する容積を有する複数組の第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂが紙面垂直方向に沿って配設されてなる板状部材であり、レール（図示せず）などによって水平方向に移動可能に支持されている。第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂは、上下が開放された空間部であり、その下端は供給ドラム５の直下の位置において、固定された底板１２によって粉体が洩れないように密閉されている。分配部材９は、第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂのそれぞれが供給ドラム５の直下の位置からシュート６および底板１２から外れた位置にくるまで移動できるようになっている。
【００２６】
底板１２は、前記シュート６に対して下方に離間した位置に固定され、前記複数個の第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂのうちの一部の定量ポケットの底のみを塞ぐことができる。したがって、シュート６から第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂのいずれか一方に粉体を充填するときには、充填される定量ポケットの方の底だけを底板１２が閉止する。
【００２７】
誘導用シュート２４は、前記底板１２から外れた位置まで移動した第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂから落下した粉体を後述する第１個別シュート１３へ誘導するためのシュートである。
【００２８】
第１個別シュート１３は、前記第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂの各組ごとにそれぞれ対応して配設された固定式のシュートであり、その出口にはシャッタ１４が揺動自在に設けられている。
【００２９】
第２個別シュート１５は、前記第１および第２定量ポケット１１ａ、１１ｂの各組ごとにそれぞれ対応して配設された垂直方向に移動可能なシュートである。第２個別シュート１５は、駆動カム機構（図示せず）などによって、所定の周期で垂直方向に移動するようになっている。
【００３０】
第１個別シュート１３においては、あらかじめシャッタ１４を開放させた状態にしておき、粉体を第２個別シュート１５に自由落下させる。第２個別シュート１５への粉体の供給が完了後、シャッタ１４は前記分配部材９の移動に連動して閉じられることにより、残りの粉体の落下を防止する。
【００３１】
最後に、第２個別シュート１５が前記駆動カム機構（図示せず）などによって、所定の周期で垂直方向に移動しながら、粉体を包装部４（具体的には、一対のダイロール１６のあいだ）に自由落下させることにより、包装部４によって製造される袋の奥から順に円滑に粉体を詰めることができる。すなわち、１袋分の充填初期には第２個別ホッパ１５は下端位置にあり、ダイロール１６の回転に同期して上昇するようになっている。以上の一連の粉体の定量供給は繰り返して行なわれる。
【００３２】
なお、本実施例では、大量生産に適するように定量ポケット１１ａ、１１ｂが複数組配設され、誘導用シュート２４、ならびに第１および第２個別シュート１３、１５が複数個配設された例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定量ポケット１１ａ、１１ｂを１組のみ、誘導用シュート２４などを１個づつ配設してもよいことはいうまでもない。
【００３３】
包装部４は、ヒートシール用の一対のダイロール１６を具備しており、該ダイロール１６の内部には加熱用のヒータＨが内蔵されている。しかも、ダイロール１６の外周面には、製造される袋の表面または裏面の形状に対応する矩形の凹部１８が、ダイロール１６の軸方向および周方向に沿って等間隔に形成されている。また、かかる凹部１８の外周縁に沿うように、突条１７がダイロール１６の軸方向および周方向それぞれに突設されている。
【００３４】
一対のダイロール１６が一対の通気性を有する基材Ｂを巻き込む方向に回転すれば、１２０度ごとにダイロール１６の軸方向にのびる突条１７同士が対向することにより、基材Ｂ同士をヒートシールするとともに基材Ｂの側縁同士をダイロール１６の周方向にのびる突条１７（図示せず）によりヒートシールすることができる。したがって、一対のダイロール１６が一対の基材Ｂを巻き込むことにより、連続的に袋を作成することができる。かかる一対のダイロール１６の中間位置の上方には前記定量供給部３の第２個別ホッパ１５が配設されているため、袋を作成しながら該ホッパ１５から一対のダイロール１６のあいだに粉体を投下することができ、連続的に粉体の袋詰めを行なうことができる。
【００３５】
なお、連続的に作成された袋は、従来より公知の方法により、個別に切断分離され、そののち空袋か否かなどの点について検査される。
【００３６】
かかる構成により、定量供給部３により包装部４へ粉体の定量供給を行なうばあい、図１〜２に示されるように、まず、一方の第１定量ポケット１１ａを供給ドラム５の直下の位置に移動させ、シュート６下方に固定された底板１２で下側の開口を閉止しながら、前記第１定量ポケット１１ａ中へシュート６内の粉体を充填させる（図２（ａ）参照）。
【００３７】
ついで、図２（ｂ）に示されるように、駆動ローラ１０をモータ（図示せず）によって時計回りに回転させることによって、分配部材９を矢印Ａ₁の方向へ水平移動させ、粉体Ｐが充填された第１定量ポケット１１ａをシュート６および底板１２から外れた位置まで移動させて下流側の包装部４へ、誘導用シュート２４、第１個別シュート１３および第２個別シュート１５を介して粉体Ｐを定量供給する。このとき、他方の第２定量ポケット１１ｂが供給ドラム５の直下の位置に移動することにより、前述と同様にシュート６下方に固定された底板１２で下側の開口を閉止しながら、かかる第２定量ポケット１１ｂ中へシュート６内の粉体Ｐを充填させることができる。
【００３８】
そののち、図２（ｃ）に示されるように、分配部材９を矢印Ａ₂の方向へ水平移動させ、粉体Ｐが充填された第２定量ポケット１１ｂをシュート６および底板１２から外れた位置まで移動させて、前述と同様に、下流側の包装部４へ粉体Ｐを定量供給する。
【００３９】
以上のように定量供給することにより、従来の定量ポケットを１個有する供給装置と同じ精度を維持しながら、高速度で粉体を定量供給することができる。また、供給速度は、分配部材９の往復移動の速度および供給ドラム５の回転数を上げるだけで容易に上げることができる。
【００４０】
図１〜２に示される定量供給部（装置）では、分配部材９が一対の貫通した定量ポケット１１ａ、１１ｂが形成されるとともに当該分配部材９が水平方向に往復移動する例があげられている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、分配部材が複数個の貫通した定量ポケットが形成されるとともに水平方向に移動可能であれば、その他の構成を採用してもよい。
【００４１】
たとえば、他の実施例として、図３に示されるように、分配部材３３が、複数個の定量ポケット３４が円形に配設されるとともに、駆動用モータおよび減速機（いずれも図示せず）などから動力伝達される回転軸３５によって、水平面内において回転移動されるようにしてもよい。また、定量ポケット３４が並ぶ円Ｃの上方には前記シュート６（図１参照）が配設され、下方には底板３６および誘導用シュート３７が配設されている。シュート６および底板３６は紙面垂直方向に沿って並んでいる。底板３６および誘導用シュート３７は、隣接する２個の定量ポケット３４のあいだのピッチだけ中心距離が離れており、そのあいだには洩れ防止板３８が配設されている。なお、その他の構成は図１の使い捨てカイロ製造装置と同じ構成にされているものとする。
【００４２】
かかる構成により、まず、ある定量ポケット３４に、下側の開口を底板３６で閉止しながら粉体Ｐを充填させる。ついで、分配部材３３を回転軸３５回りに反時計方向へ回転させ、粉体Ｐが充填された定量ポケット３４を下側の開口を洩れ防止板３８で閉止しながら反時計方向へ回転移動させ、誘導用シュート３７を通して前記包装部４（図１参照）などへ粉体を定量供給する。これにより、従来と同じ精度を維持しながら高速度で粉体を定量供給することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、高速度で粉体を定量供給することができ、しかも構成が簡単である。そのため、本発明の供給装置を使い捨てカイロ製造装置の定量供給部として、好適に適用することができる。
【００４４】
また、本発明の供給装置は、高速度で粉体を定量供給することが要求されるばあい、たとえば食品、医薬品などの粉体充填包装などにおいても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の供給装置を用いた使い捨てカイロ製造装置の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１の定量供給部における粉体の定量供給の過程を示す断面説明図である。
【図３】本発明の供給装置の他の実施例を示す分配部材付近の要部における平面説明図である。
【符号の説明】
１ チャージホッパ
２ 包装機構本体
３ 定量供給部
５ 供給ドラム
６ シュート
９ 分配部材
１０ 駆動ローラ
１１ａ 第１定量ポケット
１１ｂ 第２定量ポケット
１２ 底板

Claims (2)

1. 粉体を貯留するためのホッパの出口に設けられた供給ドラムと、前記ホッパの出口の下流側に設けられたシュートと、
   該シュートの下流側に設けられた、所定量の粉体を分配するための分配部材とを有してなる粉体定量供給装置であって、
   前記分配部材が複数個の貫通した定量ポケットが形成されるとともに水平方向に移動可能であり、
   前記シュートに対して下方に離間した位置には、前記複数個の定量ポケットのうち粉体が供給される定量ポケットの底のみを塞ぐための底板が固定され、
   さらに、前記分配部材を水平に移動させるための水平駆動手段を具備し、
   前記分配部材が水平方向に往復移動可能であり少なくとも往復移動方向に一対の貫通した定量ポケットが形成されるとともに、前記水平駆動手段が前記分配部材を水平方向に往復移動させ、
   前記シュートから前記一対の定量ポケットのうちのいずれか一方に紛体が充填されるとき、他方の定量ポケットが前記シュートおよび底板から外れた位置に移動することによって、定量供給される
   ことを特徴とする粉体定量供給装置。
2. 請求項１記載の粉体定量供給装置を用いた使い捨てカイロ製造装置であって、前記分配部材の下流側に混合された粉体を通気性を有する基材によって密閉するための包装機構の本体が取り付けられてなることを特徴とする使い捨てカイロ製造装置。

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