(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容された被秤量物を、所定量づつ切り出して排出する動作を連続的に行うための被秤量物の切り出し機構であって、
被秤量物を収容するホッパーと、
前記ホッパーの排出部に連通され、前記ホッパーから排出される被秤量物を下方に移動させるための、傾斜して上下方向に複数段に配置される複数個の回転筒とを有することを特徴とする被秤量物の切り出し機構。
【請求項２】
被秤量物を徐々に切り出し、秤量を行って所定量を排出する動作を連続的に行う秤量装置であって、
被秤量物を収容するホッパーと、
前記ホッパーの排出部に連通され、前記ホッパーから排出される被秤量物を下方に移動させるための、傾斜して上下方向に複数段に配置される複数個の回転筒と、
排出ダンパーを備え、前記回転筒から切り出される被秤量物を一時収容する受け容器と、
前記受け容器から排出される所定量の被秤量物を下方に排出するシュートを有することを特徴とする秤量装置。
【請求項３】
前記受け容器に投入された被秤量物を秤量する計重器を有することを特徴とする請求の範囲第２に記載の秤量装置。
【請求項４】
前記計重器からの測定信号が目標値近くになった場合には前記回転筒の回転速度を減速するようにしたモーター機構を有することを特徴とする請求の範囲第３に記載の秤量装置。
【請求項５】
前記ホッパーは、少なくとも上下方向に複数段配置された複数箇所の排出部を有することを特徴とする請求の範囲第２乃至第４に記載の秤量装置。
【請求項６】
前記ホッパーは、複数列配置された複数箇所の排出部を有することを特徴とする請求の範囲第５に記載の秤量装置。
【請求項７】
前記請求の範囲第２乃至６に記載の被秤量物は粉粒状物であることを特徴とする秤量装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、お茶、紅茶あるいはその他の被秤量物を所定量ずつ連続的に切り出す被秤量物の切り出し機構及び秤量装置に関する。
背景技術
従来より、インスタントラーメンの粉末スープや乾燥食品、お茶や紅茶等はパックに袋詰めされているが、これらのパックには一定量の製品を袋詰めする必要がある。このような粉粒状物の原料の袋詰めのための切り出し装置としては、小型のバケットコンベア上にバイブレータまたはスクリューフィーダ付きの供給フィーダを数台配置したものが一般的に知られている。
この切り出し装置においては、バイブレータによる振動を加えつつ供給フィーダより原料を連続的に排出し、それを供給フィーダの下方に配置されたバケットコンベアを連続で作動させることにより、原料はシュートを介して袋詰め装置に送られる。
しかしながら、従来の切り出し装置においては、バイブレータ付きの供給フィーダの場合は、運転時間に基づいて原料を切り出すようにしていたので、例えば電圧変動によって供給フィーダの排出速度が変化したり、あるいは、ホッパー内の被秤量物のストック量の多少により、切り出される被秤量物の量が変動してしまうという問題がある。
一方、スクリュー式の供給フィーダの場合は、被秤量物が粉体の時は良いが被秤量物に粒状物が多くなると、物を押しながら排出するので排出量がばらつき正確な切り出しが困難だった。
この対策として、作業者が常時装置について切り出し量のチェックや調整をする必要があること、また万が一にでも所定量より少ないことがないように所定量の１５〜２０％を常時多めに切り出すようにセットする必要があり被秤量物である原料の相当な無駄をしている。
また、本発明者等が先に上記の問題点を解決するために使用できる粉粒状物の連続秤量切り出し装置の一例として、特開平１０−３１８８２４号公報において図６に示す構成を有する粉粒状物の連続秤量切り出し装置Ａを提示した。
この装置は、正確な切り出しは可能であるが、回転筒１個の場合１分間に１５回程度の切り出し能力しかないため、高速な秤量切り出しを実現させるためには回転筒を多数横方向に並べる必要がある。
しかし、回転筒を列方向に多数並べると装置Ａの横幅が大きくなって、従来の切り出し装置とその後処理である袋詰めの装置のラインに乗らないという不都合があった。従来のラインは広範囲に使用されており、従来のラインを活用するためには装置を改造して省スペースな装置にする必要がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、被秤量物である粉粒状物等を正確に秤量して切り出し、従来の袋詰めラインに適用することが可能な被秤量物の連続秤量切り出し機構及び秤量装置を提供するものである。
発明の開示
前記目的に沿う請求の範囲第１記載の被秤量物の切り出し秤量機構は、収容された被秤量物を、所定量づつ切り出して排出する動作を連続的に行うための被秤量物の切り出し機構であって、被秤量物を収容するホッパーと、前記ホッパーの排出部に連通され、前記ホッパーから排出される被秤量物を下方に移動させるための、傾斜して上下方向に複数段に配置される複数個の回転筒とを有することを特徴とする。
また、請求の範囲第２記載の秤量装置は、被秤量物を徐々に切り出し、秤量を行って所定量を排出する動作を連続的に行う秤量装置であって、被秤量物を収容するホッパーと、前記ホッパーの排出部に連通され、前記ホッパーから排出される被秤量物を下方に移動させるための、傾斜して上下方向に複数段に配置される複数個の回転筒と、排出ダンパーを備え、前記回転筒から切り出される被秤量物を一時収容する受け容器と、前記受け容器から排出される所定量の被秤量物を下方に排出するシュートを有することを特徴とする。
また、請求の範囲第３記載の秤量装置は、請求の範囲第２に記載の秤量装置において、前記受け容器に投入された被秤量物を秤量する計重器を有することを特徴とする。
また、請求の範囲第４記載の秤量装置は、請求の範囲第３に記載の秤量装置において、前記計重器からの測定信号が目標値近くになった場合には前記回転筒の回転速度を減速するようにしたモーター機構を有することを特徴とする。
また、請求の範囲第５記載の秤量装置は、請求の範囲第２乃至４に記載の秤量装置において、前記ホッパーは、少なくとも上下方向に複数段配置された複数箇所の排出部を有することを特徴とする。
また、請求の範囲第６記載の秤量装置は、請求の範囲第５に記載の秤量装置において、前記ホッパーは、複数列配置された複数箇所の排出部を有することを特徴とする。
また、請求の範囲第７記載の秤量装置は、請求の範囲第２乃至６に記載の秤量装置において、前記被秤量物は粉粒状物であることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る秤量装置の側断面図、図２は同装置の正面図、図３〜図５は同装置の部分詳細図である。
図１乃至図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る秤量装置１は全体が丈夫な鉄又はステンレス等の素材からなって、底側部に２段に配置された２箇所の排出部２を有するホッパー３と、ホッパー３の排出部２に軸受４を介して連通され、ホッパー３から流出する粉粒状物を徐々に下方に移動させる２段に配置された２個の傾斜を持った細長の回転筒５と、回転筒５を回転させる２段に配置された２個のモーター機構６と、回転筒５から切り出される粉粒状物を一時収納する２段に配置された２個の受け容器７と、受け容器７に投入された粉粒状物を、その風袋と共に秤量する２個のロードセル８と、ロードセル８からの信号を基にして、受け容器７の排出ダンパー９を開く２段に配置された２個のダンパー開閉機構１０と、受け容器７から排出される所定量の粉粒状物を下方に排出する１つのシュート１１と、これらを支持する架台１２とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
前記ホッパー３は、上部を架台１２に固定され、下部は徐々に細くなり底側部に２段に配置された２箇所の排出部２が形成され、一方の底側部は開閉蓋１３が設けられ、残った被秤量物を外部に排出できるようになっている。
前記ホッパー３の２箇所の排出部２には、それぞれ軸受４が設けられ、２段に配置された２個の回転筒５の一端部が回転自在に支持されている。
２個の回転筒５のそれぞれの入り口側端部には、羽根板１４を備える被秤量物導入筒１５が交換可能に取付けられていて、ホッパー３の２箇所の排出部２近傍に溜まった被秤量物を攪拌して各回転筒５に徐々に導くようになっている。
各回転筒５の中間部は中間軸受１６によって回転自在に支持されていると共に、軸受４と中間軸受１６は傾斜支持板１７によって支持されており、各回転筒５は常時一定の角度（０〜１２度の範囲）の下り勾配となっている。尚、傾斜支持板１７は、架台１２底部の固定支持部材１８ａと調整ボルト１８によって所定角度で架台１２に固定されている。
前記２個の回転筒５の中間位置にはプーリー１９が設けられ、各回転筒５はタイミングベルト２０を介して傾斜支持板１７の下部に２段に配置された２個のモーターの出力軸３６と連結されている。
各モーター２１の回転に伴い各回転筒５は回転し、各被秤量物導入筒１５内を介して各回転筒５内に流れ込んだ被秤量物は、各回転筒５の勾配と回転によって徐々に下方に流れ出して、一定の速度で各回転筒排出口２３から排出される。
前記２個の回転筒排口２３から排出される被秤量物を受ける２個の受け容器７は、底部が傾斜底板２４となった２個のバケット２５と各バケット２５の上部にピン２６を介して開閉可能となるように各バケット２５の一方に配置される２個の排出ダンパー９とを備えている。
この２個の受け容器７は、架台１２の上部に固定された２個のロードセル８から図３のようにそれぞれつり下げられており、各ロードセル８によって、各受け容器７とその内部に溜まった被秤量物の重さを測定し、電気的信号を出すようになっている。このロードセル８からの信号によって、各回転筒５の高低速切り替え及び各排出ダンパー９の開閉タイミングが制御される。
前記２個の受け容器７は、図４乃至図５に示すように、それぞれダンパー開閉機構１０が設けられて、各ロードセル８からの所定の信号によって、各排出ダンパー９を作動させて各受け容器７内に溜まった所定重量の被秤量物を下部のシュート１１に排出するようになっている。
ダンパー開閉機構１０は、排出ダンパー９の突起部２７を持ち上げるために一端を回転可能なピン２８を介して固定された作動アーム２９と、その中間部をピン３０を介して回転自在に作動アーム２９と連結した連結アーム３１と、連結アーム３１の上部に回転可能にピン３２を介して連結された回転アーム３３と、回転アーム３３を３６０度回転させるモーター３４と、回転アーム３３の原位置、即ち排出ダンパー９の開の位置を検知する近接センサー３５と、モーター３４の支持部材３６とを有している。
前記ロードセル８から所定の信号があった場合には、モーター３４が回転して回転アーム３３が図４の矢印のように回転し、連結アーム３１が持ち上がり、作動アーム２９は点Ｂを支点として点Ｃが上昇し、排出ダンパー９の突起部２７を持ち上げ、その結果排出ダンパー９が開く。
これによって、指定された受け容器７内に溜まった被秤量物は下方のシュート１１に排出されるが、回転アーム３３が一回転すると作動アーム２９が元の位置に戻って排出ダンパー９は閉じる。
ここで、回転アーム３３の動作を確実に行うために回転アーム３３が３６０度回転して、再度原点位置にあることを検出する近接センサー３５が設けられている。
被秤量物を排出するシュート１１は断面が角形となって、下方に縮幅し２個の受け容器７から排出された被秤量物を確実に下部のシュート排出口３７から排出するようになっている。
以上の構成となっているので、粉粒状物の被秤量物はホッパー３の底側部の２箇所の排出部２から２個の被秤量物導入筒１５を経て２個の回転筒５を通って２個の受け容器７に流れ込む。
ここで、各回転筒５はロードセル８の測重信号が目標値の９０％までは１００〜１５０ｒｐｍの高速で回転し、測重信号が目標値の９０％になった時点で１０〜１５ｒｐｍの速度の低速回転に変わり、各回転筒５から徐々に受け容器７に被秤量物を排出して正確な秤量を行うようになっている。
そして、本構成では、後処理である袋詰めラインのサイクルタイムに間に合うように、秤量が完了した受け容器７の排出ダンパー９の開閉を制御するようになっている。
指定された受け容器７から排出された被秤量物は、１つのシュート１１を通って袋詰めラインへ送られる。
本実施の形態では、回転筒５を上下方向に２段にしたものについて説明したが、必ずしも２段に限定されるものではない。即ち、上下方向に回転筒５を複数段設けるようにすれば、従来のラインをそのまま利用でき、しかもより高速に秤量切り出しを実現できるからである。また、ホッパー３に設けた排出部２についても同様に上下方向に２段にしたものに限られることなく、複数段の排出部２を設けるようにすればより効率的に回転筒５へ被秤量物を送り出すことができるようになる。
そして、これら複数段設けられた各回転筒５をホッパ３ーに設けられた複数個の排出部２にそれぞれ連通するようにしてもよい。さらに、排出部２を上下方向だけでなく左右方向に複数列設け、それぞれに回転筒５を連通すればさらなる高速化を図ることができる。例えば、２段２個の回転筒を１つのユニットとすると、１ユニットあたり３０回／分の秤量切り出し能力を持つので、このユニットを１０個並べると合計３０回／分の能力を持つ高速秤量切り出し装置を構成することができる。
また、被秤量物が粉粒状物のときには、供給フィーダ等から送り出される粉粒状物の量のばらつき等に影響されることなく正確な切り出しが可能となる。
産業上の利用可能性
秤量機構は、以上の説明からも明らかなように、複数段分並べることによりより高速かつ正確な秤量を可能にし、高速な秤量装置を構成することができる。
これにより、従来からの問題であった常時１５乃至２０％の原料を多く投入している点、及び常時作業者が監視しなければならないという点が改善されて、大きな合理化につながる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施の形態に係る秤量装置の側断面図である。
第２図は、同秤量装置の回転筒の上下方向の関係を示す略正面図である。
第３図は、同受け容器と計重器との関係を示す正面図である。
第４図は、同排出ダンパーの開閉機構の正面図である。
第５図は、同排出ダンパーの開閉機構の側面図である。
第６図は、従来の粉粒状物の連続秤量切り出し装置の側断面図である。
【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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