(57)【要約】【課題】計量ユニットの位置にかかわらず被充填物の落下速度のムラを是正して製袋機側の高速化とのマッチングを図れ、計量ユニットの増加によるさらなる高速・効率化にも対応できる製袋充填装置を提供する。【解決手段】計量装置３の各計量ユニット１５から落下した被充填物としての茶葉Ｔはベルト搬送手段２１、２３により強制的に搬送されて中央部で受渡用ホッパ２５に落下する。受渡用ホッパ２５の下方には外周面に収容凹部６３を有する回転体４１を備えた回転移送手段７が設けられ、受渡用ホッパ２５からの茶葉Ｔは収容凹部６３に収容された状態で回転移送され、略９０°回転した位置で放出されて製袋機９のシュート部材６５に投入される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の計量ユニットが略水平方向に並設された計量装置を備え、前記各計量ユニットで計量された所定量の被充填物をそれぞれ自重で落下させて中央部位へ集めながら縦方向に延びるシュート部材に投入し、前記シュート部材の下方に位置して下側の横シール部がシールされた袋状の包装材へ被充填物を充填した後、包装材に上側の横シール部を形成して１つの袋詰めを完了し、これを連続的に行う製袋充填装置おいて、
前記計量装置の下方に設けられ、前記各計量ユニットから落下した比充填物を乗せて中央部位へ搬送し、前記シュート部材に投入可能に落下させるベルト搬送手段を有していることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項２】
請求項１記載の製袋充填装置において、
前記ベルト搬送手段が、前記中央部位を挟んで左右に略対称に配置されていることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項３】
請求項２記載の製袋充填装置において、
前記２つのベルト搬送手段が１つの駆動源により駆動されることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の製袋充填装置において、
前記ベルト搬送手段から落下した被充填物を一時的に収容する収容凹部を有し、前記収容凹部に被充填物を収容した状態で回転移送し、前記シュート部材に投入可能な位置で被充填物を開放する回転移送手段を有していることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項５】
請求項４記載の製袋充填装置において、
前記回転移送手段が鉛直面内で回転する回転体を有し、該回転体には前記収容凹部が周方向に間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項６】
請求項５記載の製袋充填装置において、
前記回転体が回転軸心方向に厚みを有する円盤形状を有し、前記収容凹部は前記回転体の外周面に形成され、被充填物を収容した状態から略９０°回転した状態で開放することを特徴とする製袋充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ティーバッグなどのように、超音波シール方式等で袋を作製しながら同時に茶葉等の被充填物を充填して製品化する製袋充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の製袋充填装置としては、例えば本出願人による特許文献１に記載のものが知られている。装置構成としては、装置本体の上部に計量装置が設けられ、計量された被充填物を縦方向に延びる筒状のシュート部材を介して落下させ、既に縦シール部と下側の横シール部が形成されて袋状になってシュート部材の下方に位置する包装材内に充填し、所定量送った後、上側の横シール部を形成して切り離すようになっている。
包装材はシュート部材の外面を覆う筒状の状態で送られ、前段の袋の上側の横シール部の形成と同時に次段の袋の下側の横シール部が形成され、次段の袋に対する計量済みの被充填物の落下・充填が可能となり、これを繰り返すことにより、連続的にティーバッグ等を生産することができる。
【０００３】
計量装置は、図５に示すように、計量ホッパとロードセルからなる複数の計量ユニットＫ１〜Ｋｎが略水平方向に並設された構成を有し、各計量ユニットで計量された所定量の被充填物を、漏斗型の搬送ホッパＨへそれぞれ自重で落下させて中央部位へ集め、シュート部材に投入するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５００７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように複数の計量ユニットを並設する方式は、製袋充填の生産効率を高める観点から採用されているが、自重による自然落下方式に係る問題を抱えている。
すなわち、図５に示すように、中央に位置する計量ユニットＫ５から落下する被充填物は最短距離で直線状に落下して下端開口部へ到達するが、中央から水平方向へ離れた位置にある例えば計量ユニットＫ１から落下する被充填物は、搬送ホッパＨの傾斜面に接触した後、この傾斜面との接触摩擦を受けながら滑り落ちていくため、下端開口部への到達時間は遅くなる。
この計量ユニットの位置に起因した落下速度の不均一、遅れにより、計量装置の下方に位置する製袋機側の高速化が阻害され、計量ユニットを多数並設したことによる利点が活かされないという問題があった。
単位時間あたりの製袋充填数を多くしてさらなる高速・効率化を図るべく計量ユニットの数を多くしようとした場合、幅寸法Ｗが大きくなればなるほど落下時間のずれは大きくなって上記問題は顕著となる。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、計量ユニットの位置にかかわらず被充填物の落下速度のムラを是正して製袋機側の高速化とのマッチングを図ることができ、計量ユニットの増加によるさらなる高速・効率化にも対応できる製袋充填装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための、請求項１記載の発明は、複数の計量ユニットが略水平方向に並設された計量装置を備え、前記各計量ユニットで計量された所定量の被充填物をそれぞれ自重で落下させて中央部位へ集めながら縦方向に延びるシュート部材に投入し、前記シュート部材の下方に位置して下側の横シール部がシールされた袋状の包装材へ被充填物を充填した後、包装材に上側の横シール部を形成して１つの袋詰めを完了し、これを連続的に行う製袋充填装置おいて、前記計量装置の下方に設けられ、前記各計量ユニットから落下した比充填物を乗せて中央部位へ搬送し、前記シュート部材に投入可能に落下させるベルト搬送手段を有していることを特徴とする製袋充填装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の製袋充填装置において、前記ベルト搬送手段が、前記中央部位を挟んで左右に略対称に配置されていることを特徴とする製袋充填装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の製袋充填装置において、前記２つのベルト搬送手段が１つの駆動源により駆動されることを特徴とする製袋充填装置である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の製袋充填装置において、前記ベルト搬送手段から落下した被充填物を一時的に収容する収容凹部を有し、前記収容凹部に被充填物を収容した状態で回転移送し、前記シュート部材に投入可能な位置で被充填物を開放する回転移送手段を有していることを特徴とする製袋充填装置である。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の製袋充填装置において、前記回転移送手段が鉛直面内で回転する回転体を有し、該回転体には前記収容凹部が周方向に間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする製袋充填装置である。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の製袋充填装置において、前記回転体が回転軸心方向に厚みを有する円盤形状を有し、前記収容凹部は前記回転体の外周面に形成され、被充填物を収容した状態から略９０°回転した状態で開放することを特徴とする製袋充填装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、計量装置における被充填物の落下位置の違いによる落下速度の差に起因した不具合を解消することができ、製袋充填の高速化・効率化を実現することができる。
また、本発明によれば、落下速度の差を強制搬送により是正した上で回転移送してシュート部材に投入する構成としたので、被充填物の投入工程を製袋機側の高速化に高精度にマッチングさせることができ、より一層の高速化・効率化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る製袋充填装置の概要正面図である。
【図２】同概要側面図である。
【図３】回転移送手段の主要部の斜視図である。
【図４】回転移送手段の主要部の分解斜視図である。
【図５】従来の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に係る製袋充填装置を図面にしたがって説明する。
図１（装置正面から見た図）及び図２（装置側面から見た図）に製袋充填装置１の全体構成の概要を示す。製袋充填装置１は、装置本体２の上部に配置された計量装置３と、計量装置３の下方に位置し、計量装置３から落下した被充填物を強制搬送する強制搬送装置５と、強制搬送装置５の下方に位置する回転移送手段７と、製袋機９とを有している。
計量装置３は、計量ホッパ１１と、計量ホッパ１１に投入された茶葉等の被充填物を計量するロードセル１３とからなる計量ユニット１５を略水平方向に等間隔に複数並設した構成を有している。計量ホッパ１１は、上部をヒンジ構成により回動自在に支持された開閉扉１１ａを有し、図示しない開閉手段により開閉扉１１ａが開放されると、計量された被充填物が各計量ユニット１５に共通の搬送ホッパ１７に投入される。本実施形態に係る搬送ホッパ１７は、従来の漏斗型とは異なり、搬送距離が極めて短い矩形状に形成されている。
【００１６】
強制搬送装置５は、計量装置３の中央部位に対応した位置に設けられた仕切り壁１９を境にして左右対称に配置された一対のベルト搬送手段２１、２３と、これらのベルト搬送手段２１、２３を駆動するモータ２４と、ベルト搬送手段２１、２３の中央部下方に設けられた受渡用ホッパ２５を有している。
ベルト搬送手段２１、２３はそれぞれ、ギヤ２７と、ギヤ２７の回転軸に固定されたプーリ２９と、プーリ３１、３３と、これらのプーリ間に掛け回された搬送ベルト３５を有している。搬送ベルト３５は、搬送慣性力で被充填物が勢い良く相手側へ飛び出さないように、中央部位から離れた位置では被充填物を緩い傾斜角度で斜め下方に搬送し、中央部位では急角度で搬送するように張設されている。
各ギヤ２７は噛み合っており、右側のベルト搬送手段２３におけるギヤ２７は、モータ２４の回転軸に固定されたプーリ３７との間に掛け回されたタイミングベルト３９を介して回転駆動される。すなわち、１つの駆動源（モータ２４）により２つのベルト搬送手段２１、２３を同時に駆動する構成となっている。
【００１７】
計量装置３の中央から離れた位置にある計量ユニット１５から落下した被充填物としての塊状ないし凝集状の茶葉Ｔは、その距離的な不利を補う速さで搬送ベルト３５により搬送され、中央部位で放出されて受渡用ホッパ２５に投入される。
搬送された茶葉Ｔがその搬送慣性力で飛び出そうとしても、仕切り壁１９に当たって受渡用ホッパ２５に落下するようになっている。
なお、茶葉Ｔの搬送は両方のベルト搬送手段２１、２３による搬送が中央部位で一致しないように各計量ユニット１５の開放タイミグが制御される。
計量装置３の中央部位に位置する計量ユニット１５から落下する茶葉Ｔは、ベルト搬送手段２１、２３の搬送を受けずに直接受渡用ホッパ２５に落下する。
【００１８】
回転移送手段７は、図３に示すように、受渡用ホッパ２５に落下した被充填物を鉛直面内で回転する回転体４１で一時的に収容し、回転体４１の回転により移送し、回転体４１の略９０°の回転後に排出口４４から後述するシュート部材へ投入する構成を有している。
回転移送手段７の構成を図４に基づいて具体的に説明する。
回転移送手段７は、図示しない支持軸に挿通されて支持される回転ベース４３と、回転ベース４３の軸方向一端側に固定されるプーリ４５と、回転ベース４３の他端側に嵌合して固定される筒状の回転体本体４７と、回転ベース４３と回転体本体４７からなる回転体４１を収容するケース４９と、カバー５１等から構成されている。
【００１９】
回転ベース４３は、上記支持軸に挿通して固定される固定部５３と、この固定部５３との間にベアリング構造を介して設けられた回転部５５とを有している。回転部５５は回転体本体４７を固定するためのフランジ部５８を有している。
フランジ部５８には複数のネジ穴５７ａが形成されており、回転体本体４７は嵌合後その複数のネジ挿通穴４７ａを介して図示しないネジで回転部５５に一体に固定されている。
プーリ４５はその複数のネジ挿通穴４５ａ及び回転ベース４３の固定部５３に形成された図示しないネジ穴を介して図示しないネジで回転ベース４３に一体に固定されている。
【００２０】
ケース４９は図示しない装置側板に支持され、その上面には受渡用ホッパ２５に対応する開口部５７が、ここから略９０°回転した位置には排出口４４に対応する開口部５９がそれぞれ形成されている。
ケース４９の開口部５７と開口部５９との間には周壁６１が存在し、回転移送時の被充填物の飛び出しが抑制されている。すなわち、周壁６１は回転移送時の収容凹部６３の蓋として機能する。
回転体本体４７の外周面には、９０°間隔で収容凹部６３が４つ形成されている。
各収容凹部６３は、図２に示すように、受渡用ホッパ２５に対する受け取り位置に位置した状態で水平平方に延びる形状を有している。また、回転方向後端側に垂直壁６３ａを有し、前端側は開放された形状を有している。各収容凹部６３は水平方向に寸法Ｌの長さを有しており、多少のタイミング誤差があっても受渡用ホッパ２５から落下する茶葉Ｔを収容し、回転力で垂直壁６３ａ側へ寄せて回転移送できるようになっている。
回転体４１は駆動源としてのモータ６２により回転駆動される。モータ６２の回転軸に固定されたプーリ６４とプーリ４５とに掛け回されたタイミングベルト６６により回転力が伝達される。
【００２１】
受渡用ホッパ２５に落下した茶葉Ｔは、所定の落下タイミングに同期して受渡用ホッパ２５の下方に位置する回転体４１の収容凹部６３に収容される。
収容された茶葉Ｔは回転体４１の回転により移送され、反時計回り方向へ略９０°回転した位置において回転力で排出口４４へ放出される。回転体４１の回転タイミングは、ベルト搬送手段２１、２３により搬送される茶葉Ｔの連続的な落下タイミングに収容凹部６３の位置が合うように制御される。
放出された茶葉Ｔは、排出口４４に接続された製袋機９のシュート部材６５に投入される。
【００２２】
図示しないが、製袋機９は、熱溶着可能な包装材Ｓを縦方向へ送りながら重ね合わせる包装材送り手段と、前記包装材送り手段によって送られる包装材の縦方向のシールを行って縦シール部を形成する縦シール手段と、前記縦シール部が形成された包装材に充填部を挟む上下部分に横方向のシールを行って上側の横シール部と下側の横シール部を形成する横シール手段を備えた周知の構成を有している。
シュート部材６５に投入された茶葉Ｔを、既に縦シール部と下側の横シール部が形成されて袋状になってシュート部材６５の下方に位置する包装材内に充填し、所定量送った後、上側の横シール部を形成して切り離すようになっている。
包装材はシュート部材６５の外面を覆う筒状の状態で送られ、前段の袋の上側の横シール部の形成と同時に次段の袋の下側の横シール部が形成され、次段の袋に対する計量済みの被充填物の落下・充填が可能となり、これを繰り返すことにより、連続的にティーバッグ６７等を生産することができる。
【００２３】
上記のように、本実施形態に係る製袋充填装置１では、２つのベルト搬送手段２１、２３により計量装置３の落下位置の違いによる落下速度のムラを是正された茶葉Ｔは、回転移送手段７によってベルト搬送手段２１、２３による搬送方向と直交する方向に回転移送される。
ベルト搬送手段２１、２３から落下した茶葉Ｔをそのままシュート部材６５へ案内してもよいが、案内路での空気抵抗や摩擦によって落下速度が低下しやすい。
受渡用ホッパ２５から落下した茶葉Ｔを回転移動する収容凹部６３で連続的に受け取り、回転移送しながらシュート部材６５へ投入することにより、ベルト搬送手段２１、２３から落下する茶葉Ｔのタイミングのムラを修正できるとともに、加速してシュート部材６５に投入することができ、製袋機９の高速化に対する計量済みの茶葉Ｔの投入タイミングを高精度にマッチングさせることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態では収容凹部６３を回転体４１の外周面に設けたが、側面に設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１    製袋充填装置
３    計量装置
７    回転移送手段
１５    計量ユニット
２１、２３    ベルト搬送手段
２４    駆動源としてのモータ
４１    回転体
６３    収容凹部
６５    シュート部材
Ｓ    包装材
Ｔ    被充填物としての茶葉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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