(57)【要約】【課題】  本願発明は、棒状物品を水平状態で適切に収納することができるホッパ、及びそのホッパを備える計量装置を提供する。【解決手段】  上下に開口部を有する筒状部と、該筒状部の下方開口部に設けられるゲートと、を備えてなり、前記ゲートを回動開閉させることで、棒状物品を前記筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた前記筒状部から排出させるホッパにおいて、前記ゲートを、側面視で前記ゲートの最下端線と平行でない折線により、上面側が凸状となるように折り曲げられた。【選択図】図２
2006078241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に開口部を有する筒状部と、
該筒状部の下方開口部に設けられるゲートと、を備えてなり、
前記ゲートを回動開閉させることで、棒状物品を前記筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた前記筒状部から排出させるホッパであって、
前記ゲートは、側面視で前記ゲートの最下端線と平行でない折線により、上面側が凸状となるように折り曲げられていることを特徴とするホッパ。
【請求項２】
上下に開口部を有する筒状部と、
該筒状部の下方開口部に設けられるゲートと、を備えてなり、
前記ゲートを回動開閉させることで、棒状物品を前記筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた前記筒状部から排出させるホッパであって、
前記ゲートは、側面視で前記ゲートの回動軸線と平行でない折線により、上面側が凸状となるように折り曲げられていることを特徴とするホッパ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のホッパであって、
前記棒状物品を水平状態で保持することを特徴とするホッパ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のホッパであって、
前記ゲートは、観音開きとなるように二枚備えられており、
前記二枚のゲートは、同時に回動させられることを特徴とするホッパ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のホッパを備えてなり、
前記ホッパにて保持される棒状物品の重量を計測し、所定重量もしくは所定個数の棒状物品を排出する計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納保持した棒状物品の方向性を揃えて排出するホッパ、及びそのホッパを備えた計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒状物品の充填等を行う場合、最終的にはその方向性を揃えて充填する必要があり、そのため、計量充填の各工程で棒状物品の方向性を揃えながら各工程の処理を行う計量装置が提案されている（特許文献１参照）。例えば、ホッパ内に仕切り（補助ホッパ３１）を挿入して棒状物品の方向性を揃える、また、集合シュートに仕切り（側面１８）があり、各ホッパに対応する個別シュートとする等である。
【特許文献１】特開平８−１１４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記装置では、ホッパ内に棒状物品を縦向きに保持するために仕切り（補助ホッパ３１）が必要であり、その仕切りの上部開口部に棒状物品が水平に架け渡された状態で横たわったり、仕切り内で棒状物品が斜めに引っ掛かったりする状態となり、ホッパへの新たな物品供給が阻害される不具合を生じることがある。また、棒状物品を横にして排出させるためには、上記仕切りでは、物品長さよりその内径が短く対応することができない。
【０００４】
さらに、物品を縦向きに保持するため、その物品長さに応じた大きな落差が生じて、物品が損傷することもある。その他、縦向きに物品を排出するため、間口の小さな容器等に物品を投入する際にゲートを大きく開く必要は無いが、物品を水平状態に収納するためには、下流に物品の方向変換等を行わせる装置を設ける必要がある。
【０００５】
本願発明は、上記のような事情に鑑みて、棒状物品を水平状態で適切に収納することができるホッパ、及びそのホッパを備える計量装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上下に開口部を有する筒状部と、
該筒状部の下方開口部に設けられるゲートと、を備えてなり、
前記ゲートを回動開閉させることで、棒状物品を前記筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた前記筒状部から排出させるホッパであって、
前記ゲートは、側面視で前記ゲートの最下端線と平行でない折線により、上面側が凸状となるように折り曲げられていることを特徴とするホッパを提供する。
【０００７】
請求項２の発明は、上下に開口部を有する筒状部と、
該筒状部の下方開口部に設けられるゲートと、を備えてなり、
前記ゲートを回動開閉させることで、棒状物品を前記筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた前記筒状部から排出させるホッパであって、
前記ゲートは、側面視で前記ゲートの回動軸線と平行でない折線により、上面側が凸状となるように折り曲げられていることを特徴とするホッパを提供する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のホッパであって、
前記棒状物品を水平状態で保持することを特徴とするホッパを提供する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のホッパであって、
前記ゲートは、観音開きとなるように二枚備えられており、
前記二枚のゲートは、同時に回動させられることを特徴とするホッパを提供する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のホッパを備えてなり、
前記ホッパにて保持される棒状物品の重量を計測し、所定重量もしくは所定個数の棒状物品を排出する計量装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のホッパによれば、ホッパに投入された棒状物品がホッパ内で様々な方向に向いていたり、ホッパ内に詰まったような状態で保持されていたりしても、ゲートの回動で、ゲートの最下端線に対して斜めに形成される折線に沿うように移動することによって、棒状物品は、方向性が整えられ、詰まりが解消された状態で排出されることになるものである。
【００１２】
請求項２に記載のホッパによれば、ホッパに投入された棒状物品がホッパ内で様々な方向に向いていたり、ホッパ内に詰まったような状態で保持されていたりしても、ゲートの回動で、ゲートの回動軸線に対して斜めに形成された折線に沿うように移動することによって、棒状物品は、方向性が整えられ、詰まりが解消された状態で排出されることになるものである。
【００１３】
請求項３に記載のホッパによれば、請求項１又は２に記載のホッパが奏する効果に加えて、下記の優れた効果を奏する。棒状物品が水平方向に保持されることにより、ホッパから排出される際の落差を実質的に小さくすることができ、その結果として、物品の損傷を防止することができるものである。
【００１４】
請求項４に記載のホッパによれば、請求項１乃至３のいずれかに記載のホッパが奏する効果に加えて、下記の優れた効果を奏する。ゲートが観音開きとなるように二枚備えられ、それが同時に回動させられるので、物品の方向性を整えたり、詰まりを解消したりする効果がより確実に得られるものである。
【００１５】
請求項５に記載の計量装置によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載のホッパが奏する効果と同様の効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１〜図４は発明を実施する形態の一例を示す。図１は、本発明に係るホッパが組み込まれる物品投入装置の概要を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図２は、図１の物品投入装置に使用されるホッパを示す拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する正面断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ視に相当する側面図である。図３は、ホッパの作用を説明する図であって、図２と同じく（ａ）平面図、（ｂ）正面断面図、及び（ｃ）側面図からなる。図４は、ホッパの作用を説明する平面図であって、ホッパに備えられるゲートが開いていく様子を示す図である。
【００１８】
〔物品投入装置１〕  
図１に示される物品投入装置１は、上流工程で一個ずつとなるように計量されて供給される細長の棒状物品Ｓの向きを、一定方向に揃えて包装パッケージＰに充填する装置である。物品投入装置１は、上方から１個ずつ投入される棒状物品Ｓを収納保持して、その方向性を揃えた状態で下方へ排出するホッパ２と、ホッパ２から排出される棒状物品Ｓを受け止めて搬送する搬送コンベア３と、を備えてなる。棒状物品Ｓは、その方向性が搬送コンベア３の搬送方向Ｔと略平行になるように揃えられた状態で排出され、その方向性を維持したままで搬送されて、搬送コンベア３の下流端３ａから落下排出させられる。落下させられた棒状物品Ｓは、搬送コンベア３の下方に載置される包装パッケージＰに充填される。ここで、包装パッケージＰは、既に粉石けんＤが充填された包装箱であり、棒状物品Ｓは充填された粉石けんＤの上から、さらに充填される粉せっけん用スプーンである。
【００１９】
棒状物品Ｓは、図１（ｂ）に符号Ｓ（Ｖ）で示されるように、搬送コンベア３の搬送面上で直立することがあるが、これをそのまま下流端３ａから落下排出させると、包装パッケージＰ内の粉石けんＤに突き刺さって直立し、後の包装作業に影響するおそれがある。これを解消するために、搬送コンベア３の上方で、かつ、ホッパ２の物品排出位置よりも下流側に、直立した棒状物品Ｓを転倒させるガイドバー３１が設けられている。ガイドバー３１は、搬送方向Ｔと直交する方向に延びており、直立した状態で搬送されてくる棒状物品Ｓの上部に当接して、棒状物品Ｓを搬送方向Ｔと略平行となるように転倒させる。
【００２０】
〔ホッパ２〕
ホッパ２は、図２に示されるように、上下に開口部２１ａ，２１ｂを有する筒状部２１と、筒状部２１の下方開口部２１ｂに設けられる二枚のゲート２２，２３と、を備えてなり、棒状物品Ｓの向きを図２に示される一定方向に揃えて方向に排出する。筒状部２１は、図２（ａ）に示されるように、横断面が概ね四角形に形成されるが、上下方向に延びる４枚の帯状板２１１が、筒状部２１の内側の四隅を覆うように取り付けられており、筒状部２１の内周面は八角形に形成されている。
【００２１】
〔ゲート２２，２３〕
ゲート２２，２３は、四角形の板状体であって、ゲート２２には、ヒンジブラケット２４が、ゲート２３には，ヒンジブラケット２５が、それぞれ二つずつ固定されている。ゲート２２，２３は、ヒンジブラケット２４，２５に形成される回動支持軸２４ａ，２５ａを中心に回動させられるようになっている。そして、ゲート２２，２３は、図２（ｂ）に実線で示されるように、最下端線２２ａ，２３ａを相互に近接させるように回動させられて、上下逆に形成される山形状を形成する。これにより、ホッパ２は、棒状物品Ｓを筒状部２１内で、最下端線２２ａ，２３ａと略平行となる水平状態に方向性を揃えて、収納保持させることができる。
【００２２】
さらに、ゲート２２，２３は、図２（ｂ）に一点鎖線で示されるように、最下端線２２ａ，２３ａを相互に離間させるように回動させられ、観音開き状となることにより、収納保持させた棒状物品Ｓを筒状部２１から水平状態のままで下方に排出させることができる。なお、二枚のゲート２２，２３を回動開閉させるための駆動機構（不図示）は、ゲート２２にのみ連結されるが、ゲート２３は、リンクブラケット２６でゲート２２に連動させられており、ゲート２２，２３は、対称的に、すなわち、同時に回動させられるようになっている。
【００２３】
ところで、ゲート２２，２３は、単なる平板形状ではなく、それぞれ対角線上に沿って延びる折線２２ｂ，２３ｂが形成されており、この折れ線２２ｂ，２３ｂにより、上面側が凸状となる山形に折り曲げられている。これにより、ゲート２２は、折れ線２２ｂを境界として、傾斜角度の異なる２つの平面２２ｃ，２２ｄを有し、平面２２ｃは、ゲート２２の最下端線２２ａと平行であるに対して、平面２２ｄは、その延長面が最下端線２２ａと交差する関係となっている。また、ゲート２３は、折れ線２３ｂを境界として、傾斜角度の異なる２つの平面２３ｃ，２３ｄを有し、平面２３ｃは、ゲート２３の最下端線２３ａと平行であるに対して、平面２３ｄは、その延長面が最下端線２３ａと交差する関係となっている。
【００２４】
すなわち、平面２２ｃは、矢印Ｗ１方向に下るように傾斜させられているのに対して、平面２２ｄは、矢印Ｘ１方向に下るように傾斜させられており、また、平面２３ｃは、矢印Ｗ２方向に下るように傾斜させられているのに対して、平面２３ｄは、矢印Ｘ２方向に下るように傾斜させられている。したがって、上方開口部２１ａから投入された物品が、平面２２ｃあるいは平面２３ｃ上に落下した場合は、最下端線２２ａあるいは２３ａに向かってまっすぐ移動する（すべる）が、平面２２ｄあるいは平面２３ｄ上に落下した場合は、折れ線２２ｂあるいは２３ｂに沿うようにして斜め方向に移動する（すべる）ものである。
【００２５】
なお、折れ線２２ｂと２３ｂは、平面視で相互に略平行となる（図２（ａ）参照）ように、かつ、側面視で相互に交差する（図２（ｃ）参照）ように形成されており、すなわち、平面２２ｄと２３ｄは、平面視で略逆方向に向いて下るように傾斜させられている。また、折れ線２２ｂ、２３ｂの間隔は、棒状物品Ｓの長手方向の寸法Ｌよりも小さく設定されている。
【００２６】
〔ホッパ２の作用〕
次に、上記したホッパ２の作用について説明する。棒状物品Ｓは、上流工程から任意の向きで供給させられるため、揃えようとする狙いの一定方向とは全く異なる向きでホッパ２内に投入されることがある。この場合において、棒状物品Ｓは、長尺物であって、しかも、折れ線２２ｂ、２３ｂの間隔は、棒状物品Ｓの長手方向の寸法Ｌよりも小さく設定されているため、図３に示されるように、２つの平面に跨るように落下させられることが多いと考えられる。
【００２７】
図３は、棒状物品Ｓが、その一端Ｓ１が平面２２ｄに、他端Ｓ２が平面２３ｄに接触して、両平面に跨るように落下させられた場合を示すものである。もし、平面２２ｄ、２３ｄが、それぞれ最下端線２２ａあるいは２３ａに向かってまっすぐ傾斜させられている場合には、棒状物品Ｓは、そのままゲートに突っ掛かったような状態で停止する可能性がある。しかしながら、平面２２ｄと平面２３ｄには、それぞれ矢印Ｘ１，Ｘ２方向の傾斜が付けられているため、棒状物品Ｓは、その一端Ｓ１が矢印Ｒ１方向に、他端Ｓ２が矢印Ｒ２方向にすべらされることとなり、その結果として、平面視で反時計回りに回転させられて、図２に示されるような狙いとする一定方向に揃えられることとなる。すなわち、ホッパ２は、ゲート２２，２３に付けられた傾斜によって、投入される棒状物品Ｓの向きを最下端線２２ａ，２３ａと略平行に整える作用を奏する。
【００２８】
棒状物品Ｓは、平面２２ｃと２３ｄ、あるいは平面２２ｄと２３ｃに跨るように落下させられる場合もあり得るが、この場合、平面２２ｃあるいは２３ｃ上に落下させられた側の端部は、最下端線に向かってまっすぐすべり落ちようとするものの、平面２２ｄあるいは２３ｄ上に落下させられた側の端部が、矢印Ｒ１あるいはＲ２方向に回転することとなり、結果として、図２に示されるような狙いとする一定方向に揃えられることとなるものである。なお、棒状物品Ｓが、平面２２ｃと２３ｃに跨るように落下させられる場合には、ゲートに突っ掛かるようなことが考えられないので、矢印Ｘ１，Ｘ２のような斜め方向の傾斜は無くても差し支えないものである。
【００２９】
ホッパ２の作用は、概ね上記のとおりであるが、供給される向きや勢いの加減によって、棒状物品Ｓが、図４（ａ）に示されるような状態で引っかかってホッパ２内に詰まることがある。しかし、ゲート２２，２３が回動開放することにより、平面２２ｄ，２３ｄが動かされるため、棒状物品Ｓは、図４（ｂ），（ｃ）に示されるように、その両端Ｓ１，Ｓ２が平面２２ｄと平面２３ｄの傾斜方向に沿って強制的にすべらされ、狙いとする最下端線２２ａ，２３ａと略平行な方向に向きを整えられた状態で、落下排出させられるものである。
【００３０】
ところで、棒状物品Ｓが投入された際に、その両端Ｓ１，Ｓ２のいずれかが筒状部２１の四隅の角に引っかかると、棒状物品Ｓは上述したような回転作用を得にくいが、４枚の帯状板２１１が四隅を覆うように取り付けられているので、そのような引っ掛かりを生じることなく、棒状物品Ｓは、確実に方向性を整えられた状態で排出されることとなる。しかも、ゲート２２，２３は、観音開きで同時に回動するため、引っ掛かりの解消が確実に行われるものである。
【００３１】
〔上記ホッパ２の特徴点〕
上記ホッパ２は、下記のような特徴点を有する。
【００３２】
まず、第一に、ホッパ２に投入された棒状物品Ｓがホッパ２内で様々な方向に向いていたり、ホッパ２内に詰まったような状態で保持されていたりしても、棒状物品Ｓは、ゲート２２，２３の回動で、平面２２ｄ，２３ｄの傾斜の作用を受け、ゲート２２，２３の対角線上に形成された折線２２ｂ、２３ｂに沿うように移動することによって、棒状物品は、方向性が整えられ、詰まりが解消された状態で排出されるという特徴点を有する。
【００３３】
第二に、方向性が整えられた棒状物品Ｓは、ゲートの最下端線２２ａ，２３ａに沿って、水平方向に保持されることにより、ホッパ２から排出される際の落差を実質的に小さくすることができるので、その結果として、物品の損傷を防止することができるという特徴点を有する。
【００３４】
第三に、ホッパ２には、観音開きとなる二枚のゲート２２，２３が備えられており、かつ、それが同時に回動させられるので、棒状物品Ｓの方向性を整えたり、詰まりを解消したりする効果がより確実に得られるものである。
【００３５】
〔上記実施形態の変形例〕
上記実施形態では、ホッパ２に投入されて方向性が整えられる棒状物品Ｓは、１個計量された洗剤用スプーンであったが、棒状物品の個数は１個に限らず、複数個（あるいは複数本）であっても良い。また、棒状物品は、スプーンに限らず、乾燥麺類やアスパラガス等の食品、その他のあらゆる細長状物品を対象とすることができる。
【００３６】
上記実施形態では、二枚のゲート２２，２３が観音開きするように設けられていたが、ゲートは一枚であっても良い。また、上記実施形態では、折れ線２２ｂ、２３ｂは、四角形のゲート２２，２３の対角線上に設けたが、必ずしも対角線上に設ける必要はなく、ゲートの最下端線２２ａ，２３ａ、あるいは、ゲートの回動軸線と平行でなければ良い。
【００３７】
上記実施形態では、ホッパ２に一個計量済みの棒状物品Ｓを投入し、その方向性を整えて排出するようにしたが、本発明に係るホッパの使用方法は、これに限定されるものではなく、例えば、図５に示されるような計量装置４に使用される計量ホッパ５として使用するようにしても良い。
【００３８】
計量装置４は、振動分散テーブル４１と、その周囲に放射状に配置される振動トラフ４２・・４２と、各振動トラフ４２・・４２に対応して設けられる計量ホッパ５・・５と、計量ホッパ５から排出される棒状物品を装置中央に案内するガイドシュート４３・・４３と、ガイドシュート４３・・４３から排出される棒状物品を集合させる円錐状の集合シュート４４と、集合シュート４４から排出される棒状物品を収納するシャッター４５ａ付きの集合ホッパ４５・・４５とを備えてなる組合せ計量装置である。
【００３９】
計量される棒状物品は、上流工程からベルトコンベア等により搬送され、振動分散テーブル４１に供給される。振動分散テーブル４１に載置された棒状物品は、様々な方向に向けられており、振動トラフ４２・・４２にも様々な方向に向けられたままで供給され、さらに計量ホッパ５・・５に供給される。計量ホッパ５・・５は、供給される棒状物品を保持して、その重量を計測し、所定重量もしくは所定個数の棒状物品を排出するが、上記実施形態のホッパ２と同様に、投入される棒状物品の方向性を一定方向に揃えた状態で排出することができるようになっている。
【００４０】
各計量ホッパ５は、上下に開口を有する筒状部５１と、その下方開口部５１ｂに設けられるゲート５２，５３とを、備えてなり、ゲート５２，５３を回動開閉させることで、棒状物品を筒状部に収納保持させ、もしくは収納保持させた筒状部から排出させる。二枚のゲート５２，５３は、観音開きするように備えられてなり、対称的に、すなわち、同時に開閉するように連動させられている。そして、ゲート５２，５３は、その対角線上に延びる折れ線５２ｂ，５３ｂにより、ゲートの上面側が凸状となる山形に折り曲げられている。なお、折れ線５２ｂ，５３ｂは、上記実施形態に係るホッパ２の折れ線２２ｂ，２３ｂと同様、平面視で平行となるように、側面視で相互に交差するように形成される。
【００４１】
計量ホッパ５は、上記のように構成されるので、保持される物品の計量に加えて、上記実施形態に係るホッパ２と同様、収納される棒状物品の方向性を、ゲートの最下端線５２ａ，５３ａと略平行となる一定方向に整えて排出することができる。計量ホッパ５は、最下端線５２ａ，５３ａが装置中央に向かう放射状に延びるように配置されているので、排出される棒状物品は、その方向性を維持したままガイドシュート４３並びに集合シュート４４上をすべって、集合ホッパ４５に収納される。集合ホッパ４５は、小径の筒状に形成されており、一定方向に方向性を整えられた棒状物品を上下方向に延びるように揃えて保持する。そして、下方に設けられた包装機械等に向けて、方向性を一定方向に揃えた状態で棒状物品を排出することができる。
【００４２】
本発明のホッパ及びそのホッパを備える計量装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るホッパが組み込まれる物品投入装置の概要を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図２】図１の物品投入装置に使用されるホッパの拡大図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する正面断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ視に相当する側面図。
【図３】図２のホッパの作用を説明する図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側面図。
【図４】図２のホッパの開放回動時における作用を説明する平面図であって、（ａ）（ｂ）（ｃ）の順でゲートが開放する様子を示す。
【図５】本発明に係るホッパが組み込まれる計量装置の概要を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１    物品投入装置
２    ホッパ
３    搬送コンベア
３１    ガイドバー
４    計量装置
５    計量ホッパ
２１ｂ    下方開口部
２１    筒状部
２２，２３    ゲート
２２ａ，２３ａ    最下端線
２２ｂ，２３ｂ    折線
２４ａ，２５ａ    回動支持軸
４１    振動分散テーブル
４２    振動トラフ
４３    ガイドシュート
４４    集合シュート
４５    集合ホッパ
５１    筒状部
５１ｂ    下方開口部
５２，５３    ゲート
５２ａ，５３ａ    最下端線
Ｐ    包装パッケージ
Ｓ    棒状物品
【図１】
2006078241.tif 000003
【図２】
2006078241.tif 000004
【図３】
2006078241.tif 000005
【図４】
2006078241.tif 000006
【図５】
2006078241.tif 000007