(57)【要約】      （修正有）【課題】碾茶の計量から大海袋充填までの作業を省力化、効率化できる碾茶用自動計量充填装置を提供する。【解決手段】碾茶を貯留するプール部１０と、大海袋１の容量に合わせて碾茶を計量する計量部２０と、大海袋１を開口状態に保持し、計量部２０で計量された碾茶を大海袋１に充填する充填部３０を備え、プール部１０と計量部２０の間に、プール部１０から排出された碾茶を計量部２０に搬送する第１搬送部６０を配置し、計量部２０と充填部３０の間に、計量ホッパーから排出された計量分の碾茶を充填部３０に保持された大海袋の直上まで搬送する第２搬送部８０を配置し、計量部２０による碾茶の計量と、第１搬送部６０および第２搬送部８０による碾茶の搬送を制御部５０で制御する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
碾茶が貯留されるプール部と、大海袋の容量に合わせて碾茶を計量する計量部と、大海袋を開口状態に保持し、計量された碾茶を大海袋に充填する充填部を備え、プール部と計量部の間に、プール部から排出される碾茶を、振動式の搬送コンベアにより計量部まで搬送し、計量部の計量ホッパーに排出する第１搬送部が設けられ、計量部と充填部の間に、計量ホッパーから排出された計量分の碾茶を、振動式の搬送コンベアにより、充填部に開口状態に保持された大海袋の直上まで搬送し、大海袋の内部に投入する第２搬送部と、計量部による碾茶の計量と、第１搬送部および第２搬送部による碾茶の搬送をそれぞれ制御する制御部が設けられていることを特徴とする碾茶用自動計量充填装置。
【請求項２】
充填部に、圧縮シリンダにより上下動し、開口状態に保持された大海袋に投入される碾茶を、大海袋の底部方向に向けて圧縮動作する押し板が設けられていることを特徴とする請求項１記載の碾茶用自動計量充填装置。
【請求項３】
前記押し板が、周囲の環状部と、中央の支持部と、中央の支持部から周囲の環状部に延びる複数のスポーク部からなり、圧縮シリンダの作動により上下動するロッドが前記中央の支持部に連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の碾茶用自動計量充填装置。
【請求項４】
碾茶の重量を計量するにあたり、計量部の下部に、計量ホッパーと第２搬送部の重量と、計量ホッパーから排出される碾茶の重量を合わせた総重量を計測し、計測した総重量から、計量ホッパーと第２搬送部の重量を差し引いて、計量ホッパーから排出される碾茶の重量を算出する台はかりが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の碾茶用自動計量充填装置。
【請求項５】
第１搬送部に、計量部への碾茶の排出量を微調整するためのスクリュー搬送部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の碾茶用自動計量充填装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、抹茶原料用として製茶加工された茶葉（一般に碾茶と呼ばれる）を計量して大海袋に充填する計量充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製茶加工された茶葉（煎茶、緑茶など）は、一般に大海袋という専用の袋に充填され、検査を経て出荷される。製茶加工された茶葉を大海袋に詰めるにあたり、投入前に計量し、振動を与えながら大海袋に投入する装置（特許文献１）が提案されている。また、投入中の茶葉に振動を与えながら、振動発生器の動力を測定して投入量を計量する装置（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１７８９０１号公報
【特許文献２】特開平１０−２８６０６２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上に述べた装置は、煎茶や緑茶の充填を主目的としており、煎茶や緑茶より比重の小さい碾茶（てんちゃ）の充填には必ずしも適しておらず、大海袋に振動を付与することにより、碾茶が上手く袋内に投入されなかったり、大海袋からこぼれたり、あるいは振動により袋が外れる等の心配があった。また、上に述べた装置は機構が複雑で、作業の省力化、自動化を図りにくいという課題もあった。
【０００５】
本考案は、上記課題に鑑みてなされたもので、上記のような心配がなく、碾茶の計量から大海袋充填までの作業を省力化、効率化できる碾茶用自動計量充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本考案に係る碾茶用自動計量充填装置は、
碾茶が貯留されるプール部と、大海袋の容量に合わせて碾茶を計量する計量部と、大海袋を開口状態に保持し、計量部で計量された碾茶を大海袋に充填する充填部を備え、プール部と計量部の間に、プール部から排出される碾茶を、振動式の搬送コンベアにより計量部まで搬送し、計量部の計量ホッパーに排出する第１搬送部が設けられ、計量部と充填部の間に、計量ホッパーから排出された計量分の碾茶を、振動式の搬送コンベアにより、充填部に開口状態に保持された大海袋の直上まで搬送し、大海袋の内部に投入する第２搬送部と、計量部による碾茶の計量と、第１搬送部および第２搬送部による碾茶の搬送をそれぞれ制御する制御部が設けられていることを第１の特徴とする。
【０００７】
本考案に係る碾茶用自動計量充填装置は、
充填部に、圧縮シリンダにより上下動し、開口状態に保持された大海袋に投入される碾茶を、大海袋の底部方向に向けて圧縮動作する押し板が設けられていることを第２の特徴とする。
【０００８】
本考案に係る碾茶用自動計量充填装置は、
前記押し板が、周囲の環状部と、中央の支持部と、中央の支持部から周囲の環状部に延びる複数のスポーク部からなり、圧縮シリンダの作動により上下動するロッドが前記中央の支持部に連結されていることを第３の特徴とする。
【０００９】
本考案に係る碾茶用自動計量充填装置は、
碾茶の重量を計量するにあたり、計量部の下部に、計量ホッパーと第２搬送部の重量と、計量ホッパーから排出される碾茶の重量を合わせた総重量を計測し、計測した総重量から、計量ホッパーと第２搬送部の重量を差し引いて、計量ホッパーから排出される碾茶の重量を算出する台はかりが設けられていることを第４の特徴とする。
【００１０】
本考案に係る碾茶用自動計量充填装置は、
第１搬送部に、計量部への碾茶の排出量を微調整するためのスクリュー搬送部が設けられていることを第５の特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
以上説明したように、本考案に係る碾茶用自動計量充填装置によれば、碾茶の計量から大海袋への充填に至る一連の作業を自動化して、これらの作業を効率よく行うことができ、省力化、省人化を図れるという効果を奏する。
【００１２】
また、大海袋に投入された碾茶は、圧縮シリンダで上下動する押し板によって軽く圧縮させるようにしているから、碾茶を大海袋に、底部から隙間を作ることなく効率よく充填することができ、投入の際に碾茶が大海袋からこぼれるなどの心配もない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案に係る碾茶用自動計量充填装置の正面図、
【図２】図１に示す自動計量充填装置の平面図、
【図３】図１に示す自動計量充填装置の右側面図、
【図４】図１に示す自動計量充填装置の左側面図、
【図５】押し板を示すもので（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、
【図６】制御部を示す図、
【図７】充填部における押し板の作用を示すもので（Ａ）は圧縮時、（Ｂ）は引上げ時を示す図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案を実施するための実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本考案に係る碾茶用自動計量充填装置の正面図、図２は平面図、図３は右側面図、図４は左側面図を示している。これらの図において、符号Ｓは碾茶用自動計量充填装置を示している。
【００１５】
図１に示すように、碾茶用自動計量充填装置Ｓ（以下、自動計量充填装置Ｓと省略する）は、プール部１０と、計量部２０と、充填部３０と、点検台４０と、制御部５０を備えている。
【００１６】
プール部１０は、製茶後の碾茶（てんちゃ）を一時的に貯留するタンク状のもので、図１および図３に示すように、上タンク部１２と下ホッパー部１４から構成され、支持架台１６の上に載置されている。上タンク部１２には上流側から図示しない搬送コンベア等により搬送される碾茶の受入口１３が設けられている。下ホッパー部１４の下端部には碾茶の排出口（図示せず）が設けられている。受入口１３には図２に示すように蓋１７を被せることができる。下ホッパー部１４の外側面にはプール部１０のメンテナンス時に下ホッパー部１４に振動を付与して付着物を落下させる振動モータ１８が取り付けられている。
【００１７】
プール部１０と計量部２０との間には、図１に示すように、第１搬送部６０が配置されている。第１搬送部６０は、下ホッパー部１４の直下から計量部２０の後述する上タンク部２２の受入口２３の直上まで延びる断面Ｖ字型の第１トラフコンベア６２と、第１トラフコンベア６２を水平支持する支持部６４と、第１トラフコンベア６２を前後方向に揺動させるクランク機構部６６を備えている。支持部６４は、第１トラフコンベア６２を水平支持する複数の板ばね部材６４ａと、各板ばね部材６４ａを支持する支持ベース部６４ｂから構成されている。支持ベース部６４ｂは、計量部２０の支持架台２６の上に支持されている。
【００１８】
クランク機構部６６は、図１および図３に示すように、第１トラフコンベア６２の下面に先端部が支持されたロッド軸６６ａと、ロッド軸６６ａの基端部に連結されたクランク軸６６ｂと、クランク軸６６ｂを回転駆動する駆動モータ６６ｃを備えている。クランク機構部６６は、駆動モータ６６ｃでクランク軸６６ｂを回転駆動させることにより、ロッド軸６６ａを介して第１トラフコンベア６２を前後に振動させ、下ホッパー部１４の排出口から第１トラフコンベア６２に排出された碾茶を前方の計量部２０へ向けて搬送する。
【００１９】
第１搬送部６０には、図１に示すように、第１トラフコンベア６２上を搬送される碾茶の搬送量を微調整するスクリュー搬送部７０が配置されている。スクリュー搬送部７０は、第１トラフコンベア６２の先端部から後端部付近まで延びるスクリュー部７１と、スクリュー部７１を回転させる駆動モータ７２を備えている。スクリュー搬送部７０は、駆動モータ７２でスクリュー部７１を回転駆動させ、第１トラフコンベア６２内の碾茶を、搬送量を微調整しながら計量部２０へ向けて搬送することができる。
【００２０】
計量部２０は、第１トラフコンベア６２の先端部から排出される碾茶を計量するもので、充填部３０に開口状態に保持される大海袋１に充填する分の重量を計量する。計量部２０は、上タンク部２２と下ホッパー部２４からなる計量ホッパーが、支持架台２６の上に載置されている。上タンク部２２には、図２に示すように、第１トラフコンベア６２の先端から落下する碾茶を受け入れる受入口２３が設けられている。下ホッパー部２４の下端部には碾茶の排出口（図示せず）が設けられている。支持架台２６は床面Ｇ上に載置された台はかり２８の上面に載置されている。台はかり２８は計量部２０に受け入れられた碾茶の重量を、計量部２０ごと、すなわち、計量ホッパー、支持架台２６、後述する第２搬送部８０の各重量と一緒に計測し、これらの総重量から、計量ホッパー、支持架台２６、第２搬送部８０の各重量を差し引くことにより、計量部２０に受け入れられた碾茶の重量、すなわち大海袋１に充填する碾茶の重量を計量することができる。
【００２１】
計量部２０と充填部３０との間には、第２搬送部８０が配置されている。第２搬送部８０は、下ホッパー部２４の直下から充填部３０の後述する大海袋１の開口部の直上まで延びる断面Ｖ字型の第２トラフコンベア８２と、第２トラフコンベア８２を水平支持する支持部８４と、第２トラフコンベア８２を前後方向に揺動させるクランク機構部８６を備えている。第２トラフコンベア８２の先端には図示しないエアシリンダで駆動される開閉ゲート８８が設けられている。支持部８４は、第２トラフコンベア８２を水平支持する複数の板ばね部材８４ａと、各板ばね部材８４ａを支持する支持ベース部８４ｂから構成されている。支持ベース部８４ｂは、計量部２０の支持架台２６の上に支持されている。
【００２２】
充填部３０は、計量部２０で計量された碾茶を大海袋１内に充填するもので、図１および図４に示すように、大海袋１を内側から支持する円形の内支持枠３１と、内支持枠３１の外周面に対し、大海袋１を外側から内支持枠３１に押し付けて保持する複数の押圧保持部３２と、大海袋１の下部を保持する下部保持部３３を備えている。また、充填部３０は、大海袋１内に投入された碾茶を底部へ向けて軽く圧縮する押し板３４と、押し板３４を圧縮方向に下降させる圧縮シリンダ３６を備えている。支持枠３１は図示しない支持部材を介して支持架台３８の中央に水平支持され、押圧保持部３２はエアシリンダから構成され、ロッド３２ａの先端に押圧保持板３２ｂが設けられている。圧縮シリンダ３６は支持架台３８に支持された門型フレーム３９に支持されている。
【００２３】
押し板３４は、図５に示すように、円環部３４ａと複数本のスポーク部３４ｂと中央の支持部３４ｃから構成されている。圧縮シリンダ３６は、図４に示すように、上下方向を向くエアシリンダ本体３６ａと、エアシリンダ本体３６ａのロッド３６ｂの上端に連結部３６ｃを介して連結された圧縮シャフト３６ｄと、圧縮シャフト３６ｄを上下方向に案内する案内シリンダ３６ｅから構成されている。圧縮シャフト３６ｄの下端部には押し板３４の支持部３４ｃが連結支持されている。
【００２４】
大海袋１は、碾茶を充填する袋で、碾茶用の大海袋の容積は一般煎茶用の大海袋の容積の約２倍ある。本実施形態の大海袋１の容量は２０ｋｇタイプであるが、これ以外に３０ｋｇタイプなどもある。
【００２５】
点検台４０は、自動計量充填装置Ｓの点検時に足場となるもので、図２に示すように、プール部１０から充填部３０にかけて点検用通路４１が設けられている。また、図４に示すように、床面Ｇから点検用通路４１に上がるためのはしご４２が設けられている。
【００２６】
制御部５０は、自動計量充填装置Ｓの運転に用いるもので、計量部２０による碾茶の計量と、第１搬送部６０および第２搬送部８０による碾茶の搬送と、充填部３０への大海袋１の保持状態をそれぞれ制御する。制御部５０は、自動運転から手動運転に切替可能で、図６に示すように、電源スイッチ５１、手動スイッチ部５２、一時停止ボタン５３、表示パネル部５４、電源ランプ５５、計量完了ランプ５６、排出完了ランプ５７がそれぞれ設けられている。手動スイッチ部５２には、スクリュー駆動スイッチ５２Ａ、第１トラフコンベア駆動スイッチ５２Ｂ、ホッパー振動スイッチ５２Ｃ、第２トラフコンベア駆動スイッチ５２Ｄ、開閉ゲート駆動スイッチ５２Ｅ、袋押さえスイッチ５２Ｆ、袋振動スイッチ５２Ｇ、圧縮シリンダ駆動スイッチ５２Ｈがそれぞれ設けられている。表示パネル部５４には自動運転を開始する自動運転開始ボタンが表示されるようになっている。
【００２７】
次に、上記のように構成された自動計量充填装置Ｓの運転および使用方法について説明する。
【００２８】
最初に作業者が大海袋１を開いた状態にして充填部３０の支持枠３１にセットする。次に、作業者が制御部５０の電源スイッチ５１を入れ、表示パネル部５４の自動運転開始ボタンを押す。
【００２９】
自動運転開始ボタンを押すと、充填部３０の各押圧保持部３２が作動し、支持枠３１に開口状態にセットされた大海袋１を、先端の各押圧保持板３２ｂが押圧保持（クランプ）する。並行して、第１搬送部６０の駆動モータ６６ｃが作動し、第１トラフコンベア６２の前後振動を開始（または再開）し、プール部１０の排出口から第１トラフコンベア６２上に排出された碾茶が計量部２０に向けて搬送される。
【００３０】
計量部２０では、第１トラフコンベア６２の先端から計量ホッパー（上タンク部２２と下ホッパー部２４）内に排出された碾茶が、計量ホッパー内を通り、第２トラフコンベア８２上に排出され、台はかり２８により計量される。碾茶が所定の量（２０ｋｇ）に達すると、制御部５０の計量完了ランプ５６が点灯し、第１トラフコンベア６２の前後振動を停止する。また、台はかり２８からの信号を受けて駆動モータ８６ｃが作動し、第２トラフコンベア８２の前後振動を開始（または再開）し、第２トラフコンベア８２の先端の開閉ゲート８８が開かれる。これにより、第２トラフコンベア８２の先端から、充填部３０に開口状態にセットされた大海袋１の内部に碾茶が排出される。
【００３１】
充填部３０では、大海袋１内への碾茶の排出動作にあわせて、圧縮シリンダ３６が間欠駆動され、圧縮シャフト３６ｄを間欠的に上下動する。これにより、図７（Ａ）に示すように、圧縮シャフト３６ｄの先端に設けられた押し板３４の上下動によって、大海袋１内に排出される碾茶Ｔを間欠的に圧縮する。押し板３４には開口部が設けられているので、図７（Ｂ）に示す押し板３４の引上げ動作時に碾茶Ｔの落下動作を妨げない。碾茶が全量（２０ｋｇ）排出されると、排出完了ランプ５７が点灯し、大海袋１への碾茶の排出の完了と同時に圧縮動作が完了する。同時に、第２トラフコンベア８２の先端の開閉ゲート８８が閉じられ、第２トラフコンベア８２の前後振動を停止する。次いで、各押圧保持部３２のロッド３２ａが縮小し、先端の各押圧保持板３２ｂが大海袋１から離間する。
【００３２】
作業者は、碾茶が充填された大海袋１を充填部３０から取り出し、新しい大海袋１を充填部３０にセットし、制御部５０の表示パネル部５４の自動運転開始ボタンを再度押すことで、上記各工程を再開することができる。
【００３３】
なお、プール部１０への茶の搬送は、自動計量充填装置Ｓの運転停止と運転再開の各動作とは切り離して一定量貯留されるまで継続して行なわれるが、自動計量充填装置Ｓの運転停止と運転再開の各動作に連動させるようにしてもよい。
【００３４】
本考案の自動計量充填装置によると、次のような効果が得られる。
【００３５】
充填部３０に大海袋１をセットし、制御部５０の自動運転開始ボタンを押すだけで、プール部１０に貯留された碾茶の計量から充填に至る一連の作業が自動的に行われる。作業者は、充填部３０に大海袋１をセットするだけでよく、作業の省力化、省人化を図ることができる。
【００３６】
圧縮シリンダ３６の動作により上下動する押し板３４の間欠的な圧縮動作により、大海袋１内に排出される碾茶を軽く圧縮しながら効率よく充填することができる。碾茶は抹茶原料用に用いられるので、押し板３４の圧縮動作により破砕されても差し支えなく、むしろ破砕されることにより碾茶の充填効率が高まり、底部から隙間をつくることなく大海袋１の容積分を確実に充填させることができる。
【００３７】
スクリュー搬送部７０を設けたので、計量部２０に碾茶を搬送するにあたり、搬送量を微調整することができる。例えば所定の量のうち９０〜９５％までは振動式の第１トラフコンベア６２で搬送し、残る５〜１０％はスクリュー搬送部７０を用いることで、所定の量にほぼ１００％近い碾茶を計量部２０、ひいては充填部３０に搬送することができる。
【００３８】
かくして、本考案の碾茶用自動計量充填装置によると、碾茶の計量から大海袋への充填までの作業を自動的に行える計量充填装置を提供することができた。
【００３９】
なお、上記実施形態では、碾茶用の自動計量充填装置について説明したが、同装置は碾茶に限らず、他の製茶用の自動計量充填装置としても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本考案は、貯留された碾茶を計量し、大海袋に充填するための自動計量充填装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  大海袋
１０  プール部
１２，２２  上タンク部
１３，２３  受入口
１４，２４  下ホッパー部
１６，２６，３８  支持架台
１８  振動モータ
２０  計量部
２８  台はかり
３０  充填部
３１  支持枠
３２  押圧保持部
３２ａ，３６ｂ  ロッド
３２ｂ  押圧保持板
３４  押し板
３４ａ  円環部
３４ｂ  スポーク部
３４ｃ  支持部
３６  圧縮シリンダ
３６ａ  エアシリンダ本体
３６ｃ  連結部
３６ｄ  圧縮シャフト
３６ｅ  案内シリンダ
３９  門型フレーム
４０  点検台
４１  点検用通路
４２  はしご
５０  制御部
５１  電源スイッチ
５２  手動スイッチ部
５３  一時停止ボタン
５４  表示パネル部
５５  電源ランプ
５６  計量完了ランプ
５７  排出完了ランプ
６０  第１搬送部
６２  第１トラフコンベア
６４，８４  支持部
６６，８６  クランク機構部
８８  開閉ゲート
７０  スクリュー搬送部
７１  スクリュー部
７２  駆動モータ
８０  第２搬送部
８２  第２トラフコンベア
Ｔ  碾茶
【図１】
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【図２】
0003213209.tif 000004
【図３】
0003213209.tif 000005
【図４】
0003213209.tif 000006
【図５】
0003213209.tif 000007
【図６】
0003213209.tif 000008
【図７】
0003213209.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月24日(2017.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記押し板が、周囲の環状部と、中央の支持部と、中央の支持部から周囲の環状部に延びる複数のスポーク部からなり、圧縮シリンダの作動により上下動するロッドが前記中央の支持部に連結されていることを特徴とする請求項２記載の碾茶用自動計量充填装置。