(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体、粉体等の調合部１の上部に液体、粉体等の供給部２を形成するとともに調合部１の下部には調合後の加工材料の移送・貯蔵部３とし、調合部１には、自立して自走可能であり、各種の液体、粉体等の混合物の調合を可能な攪拌機能を有する調合容器４を放射円周上に複数台設置し、各調合容器４はセンター５に向けて往復移動可能とし、供給部２には、内容成分を異にする各種の液体をそれぞれに貯蔵するタンク６群と、内容成分を異にする各種の粉体を収容する切出機７群とを設置し、タンク６群と切出機７群の配管２６、２７は前記のセンター５に向けて集中して調合容器４の液体供給管１３および粉体供給管１４に接続可能とし、移送・貯蔵部３には加工材料を移送可能な配管８や貯蔵タンクを設置可能として成ることを特徴とする液体、粉体等の自動調合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内容成分の異なる複数種類の液体や粉体等を定量ずつ自動的に調合する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品、医薬、化学等の分野では、内容成分が異なる液体や粉体等を数種類混合し、製品化のためのあるいは基礎材料としての加工原料を自動的に調合することが行われている。
従来の液体、粉体等の自動調合装置としては、調合用の容器を平面において直線方向に往復移動可能に設置し、容器の移動方向の両側に各種の操作部、例えば、液体の供給部、粉体の供給部、容器内に充填した液体、粉体の混合材料の攪拌部、攪拌後の容器内容物の排出部、容器の洗浄部、容器の乾燥部等を設置したものである。
【０００３】
容器の側面には、例えば、バーコード表示部が設けられており、容器の進行すべき方向、液体や粉体等の成分の選択、供給容量等があらかじめ決定されている。従って、容器は進行しつつ必要な位置で停止し、前記の各操作部において液体や粉体等が供給されることになる。液体あるいはスラリー溶液は、攪拌部で十分に混合され、混合材料は基礎材料として排出部で排出され、他の加工すべき場所に送られる。その後、容器は洗浄され、乾燥されて所定の場所に保管される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来の調合装置では、一台の容器に必要な液体や粉体等が自動的に供給されるが、内容成分を異にする多種類の液体や粉体等を供給する場合、内容成分ごとに供給タンクが必要であった。このため、容器の進行方向にそった両側には各液体、各粉体ごとに多数の供給タンクを設置するため広大な設置面積を必要としていた。また、各部の装置が多くなるに従いそれぞれの保守、点検作業のための人員が必要であり、経済的損失が大きなものであった。
【０００５】
本発明は、上記する従来の液体や粉体等の自動調合装置に鑑み、限られた面積空間の範囲内に複数の粉体切出機や液体貯蔵タンクを設置するとともに複数台の調合容器（反応槽）を設置し、選ばれた一台の調合容器をセンターに定置させ、多種類の液体や粉体等を定量ずつ供給するとともに調合（反応）後の容器から加工原料を排出可能とした自動調合装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、液体、粉体等の調合部１の上部に液体、粉体等の供給部２を形成するとともに調合部１の下部には調合後の加工材料の移送・貯蔵部３とし、調合部１には、自立して自走可能であり、各種の液体、粉体等の混合物の調合を可能な攪拌機能を有する調合容器４を放射円周上に複数台設置し、各調合容器４はセンター５に向けて往復移動可能とし、供給部２には、内容成分を異にする各種の液体をそれぞれに貯蔵するタンク６群と、内容成分を異にする各種の粉体を収容する切出機７群とを設置し、タンク６群と切出機７群の配管２６、２７は前記のセンター５に向けて集中して調合容器４の液体供給管１３および粉体供給管１４に接続可能とし、移送・貯蔵部３には加工材料を移送可能な配管８や貯蔵タンクを設置可能としてある。
【０００７】
【実施例】
以下、図面に従って、本発明の一実施例を詳細に説明する。
図１は本発明装置の全体を概略的に示すものであり、床構造によって上下３階層に分けられており、中央階層を液体、粉体等の調合部１、上部階層を液体、粉体等の供給部２、下部階層を調合後の加工原料の移送・貯蔵部３としてある。
【０００８】
調合部１には複数の調合容器（反応槽）４が、図２に示すように、放射方向において同じ円周上に等間隔で配置してあり、各容器４は円周上の定位置から円周中央部に形成したセンター５に向けて往復移動可能となっている。
供給部２には内容成分を異にする液体をそれぞれ貯蔵した複数のタンク６と、内容成分を異にする粉体をそれぞれ収容した複数の切出機７が直線状にあるいはセンター５を中心にして半円状に設置してある。
移送・貯蔵部３には調合後の加工材料を各方向に向けて分配可能な複数の配管８があり、あるいは配管８に変え、加工材料を一時的に貯蔵し、必要に応じて他の加工場所へ移送可能な複数のタンク（図示せず）が設置可能となっている。
【０００９】
供給部２におけるタンク６郡、切出機７郡はそれぞれ階層を形成する床９上に、例えば、複数本の支柱や構築した支持桁材（図示せず）によって中空部に支持可能となっている。尚、移送・貯蔵部３に複数台の貯蔵タンクを設置した場合、支柱や支持桁材を使用して中空部に支持する他、直接、床上に保持して立設するようにしてもよい。
【００１０】
次に、各部について詳細に説明する。
調合部１に設置した調合容器４は図３、図４に示す構造を有している。
即ち、公知のジャケット１０で周囲を覆った密閉構造のタンク１１は自立して自走可能となっており、タンク１１には攪拌機１２を設けるとともにタンク１１上面には液体および粉体の供給管１３、１４をそれぞれ設ける。また、タンク１１の下面には加工原料の排出管１５および攪拌や自走、各種制御作動等のための電気・通信ケーブルの端子盤１６を設けておく。
【００１１】
タンク１１が自走するためにはジャケット１０に連結した４本の支持脚１７の下面にキャスター１８を設け、ある一対のキャスター、例えば、走行方向（図示Ａ矢印方向）の前後に位置する一方あるいは両方のキャスター１８を強制的に回転駆動すればよい。このためには、キャスター１８に近接する位置においてジャケット１０の下面に逆転可能なモータ１９を付設し、モータ１９の回転軸に設けたスプロケットと、キャスター１８の回転軸に設けたスプロケット２０とをチェーンによって連結する。
【００１２】
モータ１９の駆動によってキャスター１８は回転し、タンク１１は図３において左右方向に前進あるいは後退することになる。そして、各調合容器４の定位置とセンター５間には、図２に示すように、両側にガイドレール２１が敷設してあり、進行方向両側に位置するキャスター１８はこのガイドレール２１の内面にそって走ることになり、方向性は一定する。
【００１３】
尚、調合容器４の往復距離が短い場合には、調合容器４の後方において調合部１の床２２上に支持したシリンダーによって往復移動できるようにしてもよい。調合容器４は円周上の定位置とセンター５間を往復移動できればよく、そのための装置、機構等は任意に選択することができる。
【００１４】
攪拌機１２は、タンク１１の上面に設置したモータ２３からタンク１１内に垂設した回転軸２４の先端に攪拌羽根２５を設けたものであり、液体や粉体あるいは両者の混合物を攪拌可能となっている。
バルブを設けた液体供給管１３は、上部階層の液体貯蔵タンク６郡の各配管２６と接続可能であり、また、バルブを設けた粉体供給管１４は、切出機７群の各配管２７に接続可能となっている。尚、切出機７としては、粉体を収容可能なホッパーの下部内にスクリューコンベアを設け、スクリューコンベアの回転によって粉体を切り出す公知のスクリューフィーダーを使用することができる。
【００１５】
本発明の基本的構成は上記の通りであり、次に、液体や粉体等の供給、調合および加工材料の移送等について説明する。
円周上に配置した調合容器４から必要な容器４を選択し、センター５上に移動し、停止させる。センター５には、調合容器４の４個のキャスター１８が載るためのロードセル（計量器）２８が設置してある。各調合容器４のキャスター１８は、進行方向において同じ状態で配置してあるので、図２において上下左右の十字方向に移動する調合容器４とこれに対し斜め方向に移動する調合容器４のキャスター１８が載るように８個のロードセル２８が配設してある。
【００１６】
このようにして調合容器４をロードセル２８上に定置した後、液体貯蔵タンク６群から必要なタンク６を選択し、それぞれのタンク６が貯蔵する液体を配管２６を通して前記の供給管１３からタンク１１内に投入する。各供給量はロードセル２８が計量しており、必要な量のみがタンク１１内に供給されることになる。尚、タンク１１には液レベル計センサー２９を設けておき、これによっても液体供給量の管理が可能であり、更に、ロードセル２８による計量と共同させることにより供給量を厳密に制御することができる。
【００１７】
液体供給に際しては各タンク６にそれぞれ接続する配管２６と液体供給管１３とを接続する必要がある。このためには、例えば、本願出願人の提供による特願平６−３２４０２４号に示される異種液体の供給装置を利用することが可能である。即ち、タンク６群の各配管２６はセンター５を中心にして円周状に配設しておく。
【００１８】
各配管２６は、図５に要部を示すように、一部が伸縮可能となっており、それぞれの配管２６は供給管１３の垂直線上方位置に向けて往復可能にシリンダー３０に接続してあり、配管２６の供給口３１には密封用のボール３２が密に嵌め込み可能に設けてある。また、供給管１３は、図５に示すように、フレキシブル管のような伸縮部材３３によって密に連結した先端の接続管１３ａをタンク１１に固定したシリンダー３４で上方へ伸縮可能としてあり、接続管１３ａには外方に突出させた複数本の腕からなるボールアップ材３５が設けてある。
【００１９】
複数のタンク６群から選択されたあるタンク６の配管２６を供給管１３の垂直上方位置に向けてシリンダー３０で押し出し、接続管１３ａをシリンダー３４で押し上げて配管２６と接続管１３ａとを連結すればよい。この時、ボールアップ材３５がボール３２を押し上げるので配管２６の供給口３１が開放し、液体流通が可能となる。このようにして配管２６と供給管１３とを接続した後、選択されたあるタンク６の液体排出バルブ（図示せず）を開放し、液体を供給すればよい。
尚、配管２６と接続管１３ａとの連結部を公知のヘルールクランプで固定するようにしてもよい。配管２６と供給管１３とは、液体が漏れることなく調合容器４に供給可能であれば、両者の連結はその他の公知の機構を使用することができる。
【００２０】
液体の定量供給が済むと前記液体排出バルブを閉じた後、接続管１３ａを下降させて配管２６と供給管１３の連結状態を解くが、接続管１３ａが配管２６から離れるとボール３２が供給口３１を閉じるので液漏れの恐れはない。その後、他のタンク６の配管２６と供給管１３とを前記と同じようにして連結し、他の種類の液体供給を行う。必要な種類の液体を定量ずつ供給した後、切出機７郡から必要な粉体を調合容器４に供給する。この切り出し量もロードセル２８によって計量可能である。尚、粉体供給用の配管２７と供給管１４との接続も液体供給の場合と同じ機構によって行ってもよく、あるいは、ボール３２により詰まりを生じやすい粉体の場合には他の公知の適宜の機構によって粉体の供給を行うようにしてもよい。
【００２１】
調合容器４内に液体が供給されている時、あるいは、必要量の液体が供給された後に攪拌羽根２５を回転させ、材料の調合（反応）を行う。調合が短時間で行うことが可能な場合には、調合容器４をセンター５に設置したままで行い、調合が終了すると排出管１５の開閉バルブ３６を開放し、排出管１５に接続した配管８を通して加工材料を所定の場所に移送する。あるいは、移送することなく移送・貯蔵部３に設置した図示しないタンクに一時的に貯蔵すればよい。
この場合の排出管１５と配管８あるいはタンクに設けた供給管との接続や連結等は、前記の液体や粉体供給の際の配管２６と供給管１３、配管２７と供給管１４との連結機構を使用すればよい。
【００２２】
調合容器４の自走のための駆動モータ１９や攪拌機１２のモータ２３、供給管１３、１４に設けたシリンダー３７その他調合容器４に設置された調節バルブ、計器類の作動のためのケーブル接続は、電源部と端子盤１６間においてなされるが、無差別に接続するとケーブルが絡まり、調合容器４の往復移動に支障を生ずることがある。
【００２３】
このためには、図６に示す公知のケーブル支持装置３８を使用すればよい。この支持装置３８は、適当な間隔で両側に設けた一対のリンク３９を順次ピンによって連結し、屈曲可能にしたものであり、リンク３９によって形成した屈曲体４０の内側に多数のケーブルを収容するものである。複数のケーブルは屈曲体４０内にまとめ、調合容器４の定位置後方においてケーブルの一端側を電源部に接続するとともに他端部を端子盤１６に接続しておけば、調合容器４の移動に従って屈曲体４０は屈曲しつつ前進あるいは後退し、ケーブルは絡まることがない。
【００２４】
液体や粉体等の混合物の調合に時間を要する場合には、調合容器４を所定の位置に後退させて調合を行い、その間は他の調合容器４をセンター５に位置させて液体や粉体等の供給作業を行えばよい。調合を促進させるためにスチームや冷却水等を柔軟性を有するフレキシブルパイプを介してジャケット１０内に供給し、排出することがある。図３に示すフレキシブルパイプ４１は電気・通信用のケーブルとともに前記の支持装置３８に取り付け、フレキシブルパイプ４１の一端をスチームや冷却水の供給源に連結し、他端はジャケット１０に連結しておけばよい。
【００２５】
例えば、スチームをジャケット１０内に供給するとタンク１１の内部が高温状態となるが、この温度は温度センサー４２によって管理可能である。また、高温のためにタンク１１内の圧力が高くなることがあるが、これはタンク１１に設置した圧力計センサー４３によって管理可能である。
【００２６】
液体や粉体等を攪拌、調合している時、タンク１１内に蒸気が発生することがあるが、この蒸気は供給部２に設置したコンデンサー４４によって冷却し、タンク１１内に回収することができる。即ち、タンク１１の上面に設けた排出管４５とコンデンサー４４の配管４６とを適当な手段で連結し、蒸気をコンデンサー４４内に送り、冷却して得られた液体を配管４６、排出管４５を通してタンク１１に送り込めばよい。このコンデンサー４４はセンター５の上方に一台設置してもよく、あるいは、調合容器４の定位置に近く、各調合容器４毎に設置してもよい
【００２７】
調合容器４の選択、移動、停止、液体タンク６や粉体切出機７の選択、液体や粉体等の供給および供給の停止、攪拌等の調合や排出等に必要な作業は全て自動制御によって行うことにより、連続して調合、排出等を行うことが可能である。調合を終了して加工材料を排出した後の調合容器４は、内部を洗浄する必要がある。この場合には、あるタンク６に洗浄液を貯蔵しておき、配管２６および供給管１３を通してタンク１１内に洗浄液を供給し、攪拌羽根２５を攪拌させて洗浄作業を行い、洗浄後の液体は排出管１５を通して排出すればよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、上下階層に調合部１、供給部２および移送部３を形成し、調合部１には複数の調合容器４を円周上に定置してセンター５に往復移動可能とし、供給部２には液体貯蔵タンク６群や粉体切出機７群を設置可能とし、調合後の加工材料は移送部３から移送可能であるか貯蔵可能としたことにより、限られた面積空間を利用して各種の液体や粉体等の調合（反応）を要領よく連続して行うことが出来るものである。
【００２９】
特に、調合容器４は液体や粉体等の攪拌機能を有しているので、定位置とセンター５間のいずれの位置においても調合が可能であり、更に、液体や粉体等の供給のための位置および加工材料の排出のための位置を全てセンター５で行うことができるので配管やバルブ等の数を制限して効率のよい作業をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の概略を示す正面図である。
【図２】調合容器の整列状態を示す平面図である。
【図３】調合容器の正面図である。
【図４】調合容器の平面図である。
【図５】液体供給用配管と液体供給管との接続状態の一例を示す断面図である。
【図６】ケーブル・フレキシブルパイプの支持装置の斜視図である。
【符号の説明】
１  調合部
２  供給部
３  移送部
４  調合容器
５  センター
６  液体貯蔵タンク
７  粉体切出機
８  加工材料移送用配管
９  床
１０  ジャケット
１１  タンク
１２  攪拌機
１３  液体供給管
１４  粉体供給管
１５  排出管
１６  端子盤
１７  支持脚
１８  キャスター
１９  モータ
２０  スプロケット
２１  ガイドレール
２２  床
２３  モータ
２４  回転軸
２５  攪拌羽根
２６  配管
２７  配管
２８  ロードセル
２９  液レベル計センサー
３０  シリンダー
３１  供給口
３２  ボール
３３  伸縮部材
３４  シリンダー
３５  ボールアップ材
３６  開閉バルブ
３７  シリンダー
３８  ケーブル・ホース支持装置
３９  リンク
４０  屈曲体
４１  フレキシブルパイプ
４２  温度センサー
４３  圧力計センサー
４４  コンデンサー
４５  排出管
４６  配管
【図１】
0003668906.tif 000002
【図２】
0003668906.tif 000003
【図３】
0003668906.tif 000004
【図４】
0003668906.tif 000005
【図５】
0003668906.tif 000006
【図６】
0003668906.tif 000007