(57)【要約】【課題】大きさが概ね２ｍｍ〜２ｃｍ程度の粒状物食品を対象とした粒状物の供給装置を提供する。【解決手段】本発明の粒状物供給装置は、所定サイズの粒状物を供給するための供給装置であって、前記サイズよりも大きな孔を複数、その底面に有する筒状の収納体１２２と、前記底面の内面側に近接して羽根状部材１０が掃過する機構を含む粒状物の供給装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定サイズの粒状物を排出するための供給装置であって、前記サイズよりも大きな孔を複数、その底面に有する筒状の収納体と、前記底面の内面側に近接して羽根状部材が掃過する機構を含む粒状物の供給装置。
【請求項２】
前記羽根状部材を掃過させるための駆動部を含む請求項１に記載の粒状物の供給装置。
【請求項３】
所定サイズの粒状物を供給するための供給方法であって、前記サイズよりも大きな孔を複数、その底面に有する収納体の内部に前記粒状物を積層させ、前記底面の上面側に近接して羽根状部材を掃過させることによって前記粒状物を底面部の下部に通過させることを特徴とする粒状物の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね形状が均一である粒状物の供給装置及び供給方法に関するものである。特に、揚げ玉等の粒状食品を適量供給するのに適した粒状物の供給装置及び供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品産業においては、揚げ玉、乾燥具材又は顆粒状のスープなど、大きさが概ね２ｍｍ〜２ｃｍ程度の粒状物食品が汎用されている。例えば、即席めんにおいては具材としてこれらの粒状食品が汎用されている。これらの粒状食品を使用する製造ラインでは適量の粒状物を順次供給する必要がある。粒状食品を供給するための装置としては、例えば、特許文献１が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003-182782上記の先行技術に開示される粒状物の定量供給装置は粒状食品を密閉した状態で定量ずつ供給できる優れた装置であると考えられる。但し、対象を粉ミルク等の粒子径が微細な食品を対象としている。また、定量充填室部を回動させるタイプであるため、粒状物がある程度のサイズであると回動時に粒状物かみ込んでしまい、回動が困難となる場合も予想される。また、その他の方法として吸引によって適量の粒子を保持して供給する方法も考えられるが、装置自体が大掛りなものとなるという点が指摘される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、大きさが概ね２ｍｍ〜２ｃｍ程度の粒状物食品を対象とした粒状物の供給装置を開発することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らの鋭意研究の結果、次の方法を見出した。まず粒状物が通過できる大きさの孔を底面に有する筒状の収納体を準備する。さらに当該収納体の底面の上面側において羽根状部材が底面に当接又は近接して回転できるようにしておく。
次に、前記収納体内に粒状物を多数供給して羽根状部材よりも上部まで粒状物が積層するようにする。この場合、粒状物が多数であると密集して収納されているために粒状物同士が互い干渉し合って押し合うことで相互の位置が決まってしまい、少量の粒子は通過したとしてもすぐに前記収納体の底面の孔を通過できなくなる。特に油脂や糖分を含み表面に水分や油分を有したり、粘着性を有する粒子であるとこの傾向が大きく、容易にブロッキングの現象を呈する。
【０００６】
ところが、この状態で羽根状部材を収納体の底面付近で移動させる（掃過させる）と、粒状物同士の密集が崩れて収納体の内面付近で粒状物が移動し、複数の粒状物に底面の孔を通過させ、底面部の下部に落下させることができることを見出した。さらに、回転する角度や回転速度を一定とすることで、ほぼ一定の粒状物を落下させることができる。
さらに、羽根状部材の移動領域を調整することで収納体の底面を通過させる粒状物の量も調整することができることを見出した。このようにして本発明を完成させることができたのである。
【０００７】
すなわち、本願第一の発明は、
「所定サイズの粒状物を排出するための供給装置であって、前記サイズよりも大きな孔を複数その底面に有する筒状の収納体と、前記底面の内面側に近接して羽根状部材が掃過する機構を含む粒状物の供給装置。」、である。
次に本発明の供給装置における羽根状部材に駆動部を備えることができる。
すなわち、本願第二の発明は、
「前記羽根状部材を掃過させるための駆動部を含む請求項１に記載の粒状物の供給装置。」、である。
【０００８】
さらに、本願出願人は、請求項１の粒状物を供給する方法自体も意図している。
「所定サイズの粒状物を供給するための供給方法であって、前記サイズよりも大きな孔を複数、その底面に有する収納体の内部に前記粒状物を積層させ、前記底面の上面側に近接して羽根状部材を掃過させることによって前記粒状物を底面部の下部に通過させることを特徴とする粒状物の供給方法。」、である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の粒状物供給装置を用いることで効率的に大きさが概ね２ｍｍ〜２ｃｍ程度の粒状物食品を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の粒状物の供給装置の第一の実施態様の斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施態様の粒状物の供給装置の各構成部分を分解した斜視模式図である。
【図３】（ア）本発明の第一の実施態様の粒状物の供給装置の各構成を分解した正面模式図である。（イ）（ア）の各構成を組み合わせた場合の正面模式図である。
【図４】板状体の下部にシャッターを設けた正面図である。
【図５】第二収納体に第一収納体を挿入する際の斜視模式図である。
【図６】第二収納部の底面における羽根状部材の回転を示した斜視模式図である。
【図７】複数の本体部を直列に配置した場合の斜視図である。
【図８】粒状物を収納し、本発明の供給装置を駆動する場合の粒状物の動きについての説明する模式図である。
【符号の説明】
【００１１】
３       固定用錘
４       スプロケット
８      仕切部
１０    羽根状部材
１２    ブッシュ
１４    スラストベアリング
１６    支持体
１８    板状体
２０    脚部
２５    中心棒
３０    シャッター
５０    容器
６０    粒状物
８０      第二収納体の底面部
１００      本体部
１１１    第一収納体
１２２    第二収納体
２００      駆動部
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の第一の実施態様について説明する。但し、本発明は本第一の実施態様に限定されるものではない。図１は本発明の粒状物の供給装置の第一の実施態様の全体像斜視図を示したものである。図2には、第一の実施態様の供給装置の分解斜視図を示したものである。さらに、当該分解斜視図にある各部品を分離した模式図を示す。図３は、収納体２及び板状体の構成を示した正面分解図及び全体図である。尚、図３においては便宜上支持体のみ断面で示している。
【００１３】
本第一の実施態様の粒状物供給装置は、大きくは本体部１００と駆動部２００に分けられる。また、本体部１００には、第一収納体１１１と第二収納体１２２が構成要素として備えられている。
第一収納体１１１は、上下開口の筒状体であってその下方部の内面周回りに3箇所に羽根状部材１０が装着されている。第二収納体１２２は、上部開口で有底の筒状体であり、当該底面部８０には、多数の孔が設けられている。当該孔は粒状物が通過できるサイズを有している。
【００１４】
第一収納体１１１の外径は、第二収納体１２２の内径よりも小さく、第一収納体１１１を第二収納体１２２に挿入して一体化することができ、これによって粒状物の収納部を完成する。第一収納体１１１と第一収納体１１１の位置関係を調整するために、仕切部８が第一収納体１１１外周に設けられている。
また、第一収納体１１１の中段付近には、後述する駆動部２００から回転力の伝達のためにスプロケット４が設けられている。また、仕切部８の配置位置によって羽根状部材１０と第二収納体の底面部８０の間隔を規定している。当該受け部の上部には収納体２の長手方向に沿って棒状の凸部が設けられており、固定用錘３とスプロケット４の周回りの位置を規定している。
【００１５】
第一収納体１１１の下方部はブッシュ１２を介してスラストベアリング１４に挿入されており、収納体２自体の回転を可能としている。
また、上記本体部１００とは別に駆動部２００が設けられている。前記収納体２と駆動部２００はベルトを介して連結されており、駆動部２００における回転力がベルトを介して収納体２の回転に変換される。図１〜図３には具体的な駆動のためのモータ等は示していない。
尚、本実施態様では、粒状物を第一、第二収納体（１１１，１２２）に供給する際に、第二収納体１２２の底面部８０から粒状物が供給される際に微小にでも粒状物が落下する場合がある。そこで、図４に示すように脚部２０の大きな孔の部分の開閉ができるようにスライド式のシャッター３０を適宜スライドさせて、粒状物質の供給状態と、粒状物質の充填状態を明確に区別する形態であってもよい。
【００１６】
粒状物は筒状の第一収納体１１１の上部より供給装置に充填される。当該充填された粒状物を第一収納体１１１に所定の高さとなるまで収納する。収納された後に第一収納体１１１の下端部に設けられ、第二収納体１２２の底面部８０に近接して位置する羽根状部材１０を回転させる。当該羽根状部材１０の回転によって粒状物同士の密集を崩れさせ、これによって底面８０の内面付近で粒状物が移動し、複数の粒状物に底面８０の孔を通過させることが可能となる。尚、本明細書における“掃過”とは、複数の孔を有する第二収納体１２２の底面部８０に羽根状部材１０が近接して通過することをいう。
また、図１及び図２には、羽根状部材１０に回転力を付与する駆動部２００も明示しているが、本発明は図1及び２に示すようなタイプ以外の駆動部２００でもよいし、駆動部２００を用いずに手動であってもよいことはもちろんである。
【００１７】
以下に、さらに本第一の実施態様における主要な各部を詳細に説明する。
１）粒状物
本発明にいう粒状物とは、揚げ玉や乾燥具材、梅干し等食品の他、プラスチック、金属等の種々の概ね形状や大きさが均一の粒状物に適用することができる。尚、形状の均一性については厳密なものでなく、全ての粒子が所定の範囲の大きさに含まれることまでの要求するものではない。例えば、食品の揚げ玉であれば、形状については略球状であるが、形がいびつなものやほぼ球形状のもの等種々の形状を有する。また、大きさについてもイレギュラーに小さい粒子や逆に大きな粒子が存在する場合があり、このような場合も当然に含む趣旨である。
【００１８】
本発明にいう粒状物とは特に油分や水分を含み、粒子表面が水分や油分を食品の場合に好適に利用することができる。例えば、揚げ玉の場合、粒子が油分を含んでいるため、粒子同士がブロッキングが起きやすい。このため、当該粒子を収納体２に充填する際に、粒子形状の直径が孔の直径よりも小さい場合であっても容易に孔を通過せず、詰まった状態となる。本状態において後述するように羽根状部材１０を、孔を有する底面部に近接して掃過させることで粒状物に孔を通過させることができる。
【００１９】
２）第一収納体
第一収納体１１１は粒状物の収納体であって、第二収納体１２２と一体化して粒状物を収納する。本実施態様における第一収納体１１１は、上下開口の筒状体であってその下方部の内面周回りに3箇所に羽根状部材１０が装着されている。第一収納体１１１は鉄、ステンレス等の種々の金属板、プラスチック等の素材を用いることができる。
第一収納体１１１の中央部付近には仕切部８が設けられており、当該仕切部８の下端がブッシュ１２を介してスラストベアリング１４上に載置され、当該第一収納体１１１の周回りの回転を可能としている。
【００２０】
スラストベアリング１４は支持体１６の上部に載置されている。第一収納体１１１と第二収納体１２２との位置関係は第一収納体１１１の前記仕切部８の位置によって調整することができる。第一収納部の羽根状部材１０の下端は、第二収納部の底面の上部と約１〜２ｍｍの間隔を保持するように位置が調整されている。第一収納体１１１の下端部分の内面には羽根状部材１０が溶接されている。
第一収納体１１１の仕切部８の上部には、第一収納体１１１の長手方向に沿って棒状の凸部が設けられており、当該凸部に対応する凹部を内周に設けたスプロケット４と、その上部に固定用錘３が装着される。前述のスプロケット４を介して動力部の回転力として伝達される。
【００２１】
３）第二収納体
第二収納体１２２は、上部開口の上部開口で有底の筒状体であり、第一収納部１１１と一体となり粒状物を収容する。図５に示すように第一収納体１１１の外径は、第二収納体１２２の内径よりも小さく、第一収納体１１１を第二収納体１２２に挿入することができ、これによって粒状物の収納部を形成している。第二収納体１２２は鉄、ステンレス等の種々の金属板、プラスチック等の素材を用いることができる。
【００２２】
第二収納体１２２の底面８０には複数のほぼ均一なサイズの孔が設けられている。当該孔は粒状物が通過できるサイズを有している。当該孔のサイズは、収納する粒状物のサイズよりも大きくすることが必要となる。実際のサイズは落下させたい粒状物の数や収納する粒状物の形状や物性によって適宜変更することができる。すなわち、落下させる粒状物の数を多くするのであれば、孔のサイズを粒状物のサイズよりもやや大きめに設定することが可能である。
また、油脂分を多く含み粒子同士が粘着しやすいタイプの粒状物の場合にも孔のサイズを大きめに設定することが可能である。
【００２３】
さらに、本発明では粒状物の形は一般的には略球形を想定しているが、これに限定されず例えば、楕円形の形状であっても可能である。楕円サイズの粒状物であれば、当該楕円形のサイズよりも大きなサイズとするとともに、後述する羽根状部材１０の回転時間、回転半径等で調整することができる。
また、供給する粒状物にイレギュラーな大きさの粒子物が含まれている可能性がある場合には、本粒状物供給装置に供給する前に、大きめのフィルターを通過させておいて当該イレギュラーな大きさの粒子を除去しておいてもよい
尚、第一、第二収納体１２２の水平方向の断面形状は特に限定されず、例えば、方形状でも可能であるが、円筒状であることが好ましい。
【００２４】
４）羽根状部材
羽根状部材１０は、第一収納体１１１の下端部の内面に３箇所、溶接されて設けられ、第一収納体１１１を第二収納体１２２に挿入した状態で第二収納体１２２の孔を有する底面部８０の上方に第一収納体１１１の羽根状部材１０が位置するように配置されている。本実施態様では、図６（ア）に示すように第一収納体１１１の下方部の内部の三カ所に溶接された羽根状部材１０が第二収納体１２２の底面部８０の上方に配置される場合を示しているが、第一収納体１１１を用いずに、図６（イ）に示すように棒状の先端部に羽根状部材１０を装着した羽根部を第一収納体１１１の上部から挿入した形態等でも可能である。さらに、図６（ウ）に示すように第一収納体１１１の下方部の内部三カ所に羽根状部材１０を溶接するとともに、中心部には、底面８０の中央付近に粒状物が停滞しないように、中心棒２５を設けることによって粒状物の停滞を防止する態様でも可能である。尚、本実施態様においては羽根状部材１０と孔を有する板状体１８との間隔は約１〜２ｍｍに設定されている。
【００２５】
羽根状部材１０は、第二収納体１２２の底面部８０の複数の孔部の上面を掃通するように配置されていればよい。羽根状部材１０の形状は特に限定されない。また、羽根の数や大きさ、向き等については限定されない。第二収納体１２２の底面８０に設けられた複数の孔上を掃過できるように配置していればよい。
【００２６】
羽根状部材１０と第二収納体１２２の底面８０との間隔は、供給する粒状物の直径よりも小さいことが好ましい。これによって羽根状部材１０の回転によって底面８０に近接している粒状物を移動させることができ、底面８０の孔を通過させ易くすることができる。
羽根状部材１０が底面８０の表面を掃過する方法としては特に限定されるものではなく、本実施態様では、円面上を3枚の羽根状部材１０で掃過する態様を示しているが、掃過する態様は限定されるものでない。
【００２７】
羽根状部材１０の回転角、回転速度は任意に設定できる。羽根状部材１０の回転を間欠的な動作として行う場合には、回転する角度で３０°〜３６０°、当該回転に要する時間は０．３秒〜２秒程度が一般的である。また、回転は間欠的な動作で行うのが一般的であるが、継続的に連続して回転させる態様でも可能である。  
尚、間欠的な動作とする場合、羽根状部材１０の回転時に孔を通じて粒状物が落下するため、落下した粒状物を供給する対象であるカップ等の容器５０に回転時に適量を供給し、回転を停止した状態で次の容器５０に移し替える方法が可能である。回転→停止→回転を順次行い、これと同期して板状体１８下の容器５０を順次入れ替えることにより、容器５０に順番に粒状物を供給することができる。
【００２８】
５）板状体
本実施態様においては、前記第二収納体１２２を保持し、その位置を規定し、粒状物を通過させるために板状体１８に当該第二収納体１２２の底面部８０の形状に嵌合する孔部が設けられている。図４に示すように当該板状体の孔部は、第二収納体１２２の底面部８０のサイズと一致し底面部８０と嵌合する孔部と、当該底面部のサイズよりも小さく底面部８０を支持する孔部の二段階の孔部を有している。
さらに、本実施態様においては、上述の板状体１８を支持する脚部２０が設けられている。当該脚部２０により設けられた下部空間に、粒状物を供給する対象となるカップ等の容器５０を配置し、羽根状部材１０を回転させる際に第二収納体１２２の底面８０より粒状物を落下させて、板状体１８の孔を通過して前記容器５０に供給する。
【００２９】
６）駆動部
駆動部２００については任意に設けることができる。当該駆動部２００において前記羽根状部材１０に回転力を与えることができる。本実施態様では、ベルトを介して回転力を与える態様を示しているがこれに限定されるものではない。尚、回転方向も限定されない。回転方向を同じにしてもよいし、交互に回転方向を変えてもよい。また、回転の速度についても適宜設定することができる。
【００３０】
７）その他の部材
本第一の実施態様では上記以外のスプロケット４、スラストベアリング１４等を構成としているが、本発明の供給装置においては必ずしもこれらの部材を必須とするものではない。これらの構成については、適宜選択することができる。
【００３１】
８）他の実施態様
他の実施態様として、以下の図７に示すように複数の供給装置を直列に連結し、同時に複数のカップ状容器５０に供給するような態様であってもよい。この場合、支持体１６の下端部において第二収納体１２２を支持するような構成にしておけばよい。尚、この場合、図２における板状体１８を必要としない。
各供給装置は、独立に粒状物を供給することができるため、同時に複数のカップ状容器５０に粒状物を供給することができる。
各供給装置間は金属やプラスチック等の素材で架橋しておき、カップ状容器５０をその下部に配置できるような高さに配置すればよい。
【００３２】
次に、上述の充填装置に粒状物を収納し、当該装置を駆動する場合の粒状物の動きについて説明する。
図８の(1)に示すように供給対象となる粒状物６０について第一収納体１１１及び第二収納体１２２に充填する。この際、前記第一収納体１１１内に粒状物６０を多数供給して第一収納体１１１の下端部の羽根状部材１０よりも上部まで粒状物６０が積層するようにする。粒状物６０が多数であると密集して収納されているために粒状物同士が互い干渉し合って押し合うことで相互の位置が決まってしまい、第二収納体１２２の底面部８０の孔を少量の粒状物は通過したとしてもすぐに当該孔を通過できなくなる。
【００３３】
次に、第二収納体１２２の底面部８０の上部に位置する第一収納体１１１を回転させて羽根状部材１０を回転させる（掃過させる）と、図８の(2)に示すように粒状物同士の密集が崩れて第二収納体１２２の底面部８０で粒状物が移動し、複数の粒状物６０が孔を通過可能となり、粒状物６０を底面部８０を通過させて落下させることができる。
これによって、図８の(3)に示すように第二収納体１２２の下部に配置したおいた所定形状の容器１に、必要量の粒状物６０を供給することができる。
【００３４】
次に、図８の(4)に示すように容器１を容器２に入れ替えて、先と同様にして第一収納体１１１を回転させて羽根状部材１０を回転させると容器２に粒状物６０を落下させることができる。以下、同様に供給を連続することができる。
粒状物６０の供給量は、第一収納体１１１（羽根状部材１０）の回転角、回転速度、回転時間、孔の大きさ、孔の形状等によって調整することができる。また、粒状物の形状は任意に選択することができ、当該形状よりも大きめの孔を設けることによって供給が実現可能となる。
尚、本供給装置を複数ラインにおいて連続生産の場合には、図７に示したように本供給装置を複数個、ライン数分を配置してもよい。複数配置することで複数の生産ラインにも対応することができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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