(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦長の機枠にそれぞれ異なった種類の材料を秤量・切り出し可能な複数の切り出し秤量ユニットが垂直方向に所定間隔をあけて取付けられ、該各切り出し秤量ユニットはシュートを介して前記機枠の一側部に並設された垂直集合筒に高さ方向に間隔をあけて設けられた複数の材料投入口にそれぞれ連通連結され、該垂直集合筒の下端開口が包装機に連通連結されていることを特徴とするユニット式混合材料切り出し秤量装置。
【請求項２】
前記垂直集合筒に高さ方向に間隔を開けて複数段のシャッターが取付けられ、該シャッターは制御装置によって同期して開閉自在に制御され、最下段の前記シャッターを除く各段の前記シャッターは、閉状態では該シャッターに対応する前記切り出し秤量ユニットから切り出される材料とその上段に位置する前記シャッターから開状態のとき落下されてきた材料を混合状態で一時的に貯留でき、次の開状態では、前記混合状態の材料を一段下方に位置する前記シャッターに向けて落下することができ、最下段の前記シャッターは、閉状態では該シャッターに対応する前記切り出し秤量ユニットから切り出される材料とその上段に位置する前記シャッターから開状態のとき落下されてきた材料を混合状態で一時的に貯留でき、次の開状態では、前記混合状態の材料を前記包装機に充填できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置。
【請求項３】
前記切り出し秤量ユニットは、前記材料を収納するホッパーと、該ホッパーの材料流出口に連結されて、前記材料を切り出す下方傾斜した適度な長さの切り出し筒と、該切り出し筒の回転手段と、前記切り出し筒から投下された前記材料を受ける容器と、前記容器が受けた前記材料を秤量する秤量器と、前記容器に設けられた開閉蓋を開閉して前記材料を前記容器から前記シュートに移送可能な開閉蓋の開閉手段とを具備し、前記垂直集合筒が前記機枠の一側部に配設されると共に、前記ホッパーが前記機枠の他側部に配設されることを特徴とする請求項１又は２記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複数の材料からなるインスタントめん類のかやく、緑茶原料（お茶の葉）、紅茶原料、コーヒー原料、アーモンド、トウモロコシ、乾燥豆腐等を、所定量秤量して、切り出すユニット式混合材料切り出し秤量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インスタントめん類のかやくは多種類のかやく原料をブレンドした後小袋に充填し、めん類と共にパッケージに封入している。また、緑茶や、紅茶や、コーヒーにおいても、愛飲者の嗜好の多様化に応じるため、異なる種類の緑茶原料や、紅茶原料や、コーヒー原料を、正確に秤量した後、ブレンドして市場に供給している。
【０００３】
ところで、異なる種類の複数の原料をブレンドすると共に切り出すユニット式混合材料切り出し秤量装置として、終端側に包装機を配設した水平搬送コンベアの一側方に複数の切り出し秤量ユニットを配設し、各切り出し秤量ユニットから異なった種類の原料を水平搬送コンベア上に切り出し、水平搬送コンベアの駆動によって、これらの原料を包装機に切り出す装置が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したユニット式混合材料切り出し秤量装置は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。
即ち、ユニット式混合材料切り出し秤量装置は、水平搬送コンベアの一側方に複数の切り出し秤量ユニットを配設することによって構成されるため、多大な設置スペースを必要とする。また、包装機も別の個所に設置しなくてはならず、そのための設置スペースを必要とする。
また、例えば、インスタントめん類のかやくの場合、通常、包装機の包装回数は５０〜１２０回／分にもなる。従って、各切り出し秤量ユニットから水平搬送コンベア上に切り出された複数の材料は、全て、極めて短時間（約０．５秒〜１．０秒内）に包装機に送り込まなければならない。しかし、包装機に一番近い位置に設置された切り出し秤量ユニットから切り出された材料を０．５秒〜１．０秒以内に包装機に送り込むことができるとしても、他の切り出し秤量ユニットから切り出された材料を水平搬送コンベアで０．５秒〜１．０秒以内に包装機に送り込むことは困難ないし不可能となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、設置スペースを可及的に小さくすることによって狭隘な個所にも設置することができると共に、包装機への高速梱包を可能とするユニット式混合材料切り出し秤量装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置は、縦長の機枠にそれぞれ異なった種類の材料を秤量・切り出し可能な複数の切り出し秤量ユニットが垂直方向に所定間隔をあけて取付けられ、該各切り出し秤量ユニットはシュートを介して前記機枠の一側部に並設された垂直集合筒に高さ方向に間隔を開けて設けられた複数の材料投入口にそれぞれ連通連結され、該垂直集合筒の下端開口が包装機に連通連結されている。
【０００７】
請求項２記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置は、請求項１記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置において、前記垂直集合筒に高さ方向に間隔を開けて複数段のシャッターが取付けられ、該シャッターは制御装置によって同期して開閉自在に制御され、最下段の前記シャッターを除く各段の前記シャッターは、閉状態では該シャッターに対応する前記切り出し秤量ユニットから切り出される材料とその上段に位置する前記シャッターから開状態のとき落下されてきた材料を混合状態で一時的に貯留でき、次の開状態では、前記混合状態の材料を一段下方に位置する前記シャッターに向けて落下することができ、最下段の前記シャッターは、閉状態では該シャッターに対応する前記切り出し秤量ユニットから切り出される材料とその上段に位置する前記シャッターから開状態のとき落下されてきた材料を混合状態で一時的に貯留でき、次の開状態では、前記混合状態の材料を前記包装機に充填できる。
【０００８】
請求項３記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置は、請求項１又は２記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置において、前記切り出し秤量ユニットは、前記材料を収納するホッパーと、該ホッパーの材料流出口に連結されて、前記材料を切り出す下方傾斜した適度な長さの切り出し筒と、該切り出し筒の回転手段と、前記切り出し筒から投下された前記材料を受ける容器と、前記容器が受けた前記材料を秤量する秤量器と、前記容器に設けられた開閉蓋を開閉して前記材料を前記容器から前記シュートに移送可能な開閉蓋の開閉手段とを具備し、前記垂直集合筒が前記機枠の一側部に配設されると共に、前記ホッパーが前記機枠の他側部に配設される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施の形態に係るユニット式混合材料切り出し秤量装置Ａの全体構成を説明する。なお、本実施の形態では、切り出し秤量ユニットは３台としているが、混合する材料の数に合わせて、２台又は４台以上とすることができる。
【００１０】
図１及び図２に示すように、縦長の機枠１０には、それぞれ異なった種類の材料を秤量・切り出し可能な第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３が垂直方向に所定間隔をあけて取付けられている。そして、各切り出し秤量ユニット１１〜１３は第１〜第３のシュート１４〜１６を介して機枠１０の一側部に沿って配設された垂直集合筒１７に垂直方向（高さ方向）に間隔を開けて設けられた複数の材料投入口１８〜２０にそれぞれ連通連結されており、垂直集合筒１７の下端開口１７ａが包装機２１に連通連結されている。
また、垂直集合筒１７には、高さ方向に間隔を開けて第１段〜第３段のシャッター２２〜２４が開閉自在に取付けられている。
【００１１】
次に、上記した全体構成を有するユニット式混合材料切り出し秤量装置Ａの各部の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
まず、図１〜図３を参照して、切り出し秤量ユニット１１〜１３の構成について説明する。これらの切り出し秤量ユニット１１〜１３は同一構成を有するので、以下、切り出し秤量ユニット１３を参照して説明すると共に、図中、切り出し秤量ユニット１１〜１３における同一の構成部材は同一の符号で示す。
【００１２】
縦長の機枠１０の上部に、前方に向けて一定の傾斜角度θで下傾する切り出し筒載置フレーム２５が連結ボルトによって取付けられている。切り出し筒載置フレーム２５上には前後方向に間隔を開けて２つの軸受部２６、２７が取付けられており、この軸受部２６、２７に、横長の切り出し筒２８が、その軸線回りに回転自在に支承されている。切り出し筒２８の軸線は切り出し筒載置フレーム２５と平行になっているので、切り出し筒２８も一定の傾斜角度θで前方に向けて下傾している。
【００１３】
切り出し筒２８の直上方には変速機能を有する回転手段の一例である切り出し筒回転モータ２９が配設されており、機枠１０に固着したモータ取付板２９ａに取付けられている。切り出し筒回転モータ２９の出力軸に固着されている駆動ギヤ３０は、切り出し筒２８の外周面に固着されている環状ギヤ３１に噛合されている。従って、切り出し筒回転モータ２９を駆動することによって、切り出し筒２８を所定の回転速度で回転することができる。
【００１４】
切り出し筒２８の基端開口部３２には、縦長の機枠１０の他側部から突出するホッパー３３の材料流出口３４が連通連結されている。そしてホッパー３３内に材料が収納されている。また、材料流出口３４には、材料の流量調整を行なうための流量調整用アタッチメント３５が取付けられている。なお、ホッパー３３の下部には清掃用開閉蓋３３ａが取付けられている。
【００１５】
一方、切り出し筒２８の先端開口部３６には、上面に供給口３７を有すると共に下部に排出口３８を有する容器３９が臨設されており、容器３９の排出口３８には開閉蓋４０が開閉自在に取付けられている。また、容器３９には、ブラケット４１を介してソレノイドからなる開閉手段の一例である開閉蓋作動アクチュエータ４２が取付けられており、この開閉蓋作動アクチュエータ４２を駆動することによって開閉蓋４０を開閉することができる。
また、容器３９は、秤量器４３の検出端４４の先部に固着連結されており、秤量器４３は、縦長の機枠１０に横架状態に取付けられた取付板４４ａに取付けられている。秤量器４３は、センサとしてロードセルを具備している。
【００１６】
次に、垂直集合筒１７について説明する。図１及び図４〜図７に示すように、垂直集合筒１７は、縦長の機枠１０の一側部に、複数の連結金具４５によって取付けられている。図７に示すように、垂直集合筒１７は、その全高にわたって同一断面積の中空矩形断面を有している。
【００１７】
次に、第１段〜第３段のシャッター２２〜２４について、図１及び図４〜図７を参照して説明する。なお、第１段〜第３段のシャッター２２〜２４は同一の構成なので、第３段のシャッター２４について、以下説明する。なお、図中、第１段〜第３段のシャッター２２〜２４において、同一の構成要素は同一の符号で示している。
【００１８】
図示するように、第３段のシャッター２４は、垂直集合筒１７の軸線と第３のシュート１６の軸線とが交わる個所に設置されており、垂直集合筒１７を閉じる閉位置では、第３のシュート１６の軸線と略直交した状態で垂直集合筒１７内に配列され、垂直集合筒１７を開ける開位置では、垂直集合筒１７の軸線と平行に配列されることになる。
【００１９】
第３のシャッター２４の中央部には回転軸４６が取付けられており、回転軸４６の両端は垂直集合筒１７の両側壁に設けられた軸受部によって回転自在に枢支されている。また、回転軸４６の一端は一方の軸受部より外方に伸延しており、伸延部にはスプリング付勢された揺動レバー４７の基部が固着され、揺動レバー４７の先部は垂直集合筒１７の一側壁の外面に取付けられたソレノイドからなるシャッター開閉用アクチュエータ４８の伸縮ロッド端に当接されている。
かかる構成によって、シャッター開閉用アクチュエータ４８を駆動することによって、回転軸４６を回転し、第３段のシャッター２４を、開位置と閉位置に選択的に移動することができる。
【００２０】
また、本実施の形態において、ユニット式混合材料切り出し秤量装置Ａは、第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３の切り出し筒回転モータ２９、容器３９の開閉蓋作動アクチュエータ４２及び第１段〜第３段のシャッター２２〜２４のシャッター開閉用アクチュエータ４８の作動を制御するための制御装置を具備する。
即ち、制御装置は、第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３の切り出し筒回転モータ２９を所定の回転速度で同時に回転することができると共に、選択的に回転することもできる。また、制御装置は、一定量の材料を正確に容器３９から垂直集合筒１７に供給することができる。
【００２１】
また、制御装置は、シャッター開閉用アクチュエータ４８を駆動して第１段〜第３段のシャッター２２〜２４を同期して瞬間的に開閉する制御を行なう。この開閉動作制御によって、第３段のシャッター２４は、閉状態では第３の切り出し秤量ユニット１３から切り出される１つの材料を一時的に貯留でき、次の開状態では、この材料を一段下方に位置する第２段のシャッター２３に向けて落下することができる。一方、第２段のシャッター２３は、閉状態では第２及び第３の切り出し秤量ユニット１２、１３からそれぞれ切り出される２つの異なった材料を混合状態で一時的に貯留でき、次の開状態では、これらの材料を一段下方に位置する第１段（最下段）のシャッター２２に向けて落下することができる。また、第１段のシャッター２２は、閉状態のときに第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３から切り出される３つの異なる原料を混合状態で一時的に貯留できると共に、開状態にすることによって、混合状態の原料を包装機２１に充填することができる。
【００２２】
次に、上記した構成を有するユニット式混合材料切り出し秤量装置Ａを用いた混合材料の包装機２１への切り出し作業について説明する。
第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３のホッパー３３から、図示しない攪拌羽根等を用いて、異なった材料を、それぞれの切り出し筒２８内に送り込む。各切り出し筒２８は、傾斜した軸線回りに、例えば、１．５ｒｐｓの速度で、ほとんど振動なく静かに回転する。従って、材料は、各切り出し筒２８の全長を通して、その内壁に沿って上昇及び下降動作が繰り返され、それによって材料の流れは切り出し筒２８の先端開口部３６で均一になる。さらに、材料の流れは流量調整用アタッチメント３５により予め調整されるので、切り出し筒２８によって材料の流れを均一にする操作が容易になる。従って、所定量の材料が、各切り出し筒２８から連続的に容器３９へ切り出されることになる。
【００２３】
容器３９は秤量器４３の検出端４４上に載置されているので、予め設定された量の材料が容器３９へ切り出される時、秤量器４３は容易かつ正確に材料の切り出し量を検出し、制御装置に信号を送る。その後、制御装置は、駆動信号を切り出し筒回転モータ２９及び開閉蓋作動アクチュエータ４２に出力し、材料の容器３９への切り出しを迅速に停止し、その後、開閉蓋４０を開けることができる。従って、所定量の材料が、第１〜第３のシュート１４〜１６を介して垂直集合筒１７に排出され、その後、包装機２１に送られ、一包ごとに充填・包装されることになる。材料が容器３９から完全に排出された後、開閉蓋作動アクチュエータ４２が再度作動して開閉蓋４０を閉じ、切り出し筒回転モータ２９が駆動され、後続の材料が流量調整用アタッチメント３５を介して切り出し筒２８に切り出される。以上の切り出し動作は、所定量の材料で、所定回数袋詰めされるまで繰り返される。
【００２４】
ところで、単に所定量の材料を、第１〜第３のシュート１４〜１６を介して垂直集合筒１７に排出するだけでは、第１〜第３のシュート１４〜１６の高さ位置が大きく異なるので、第３のシュート１６から材料を垂直集合筒１７を通して包装機２１に直接的に落下させた場合は、相当の落差時間がかかることが考えられる。この場合、前述したように、例えば、インスタントめん類のかやくの場合、通常、包装機の包装回数は５０〜１２０回／分にもなり、一回当たりの包装サイクルは０．５秒以下とする必要があるので、高速包装はできないことになる。
【００２５】
しかし、本実施の形態では、垂直集合筒１７内に第１段〜第３段のシャッター２２〜２４を設け、制御装置によって、第１段〜第３段のシャッター２２〜２４を同期して瞬間的に開閉する制御を行なうようにしている。
従って、最終的には、第１段のシャッター２２を閉にすることによって第１〜第３の切り出し秤量ユニット１１〜１３から切り出される３つの異なる原料を混合状態で一時的に貯留した後に、開状態にすることによって、混合状態の原料を０．５秒以内で包装機２１に充填することができ、高速包装が可能となる。
【００２６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、上記した実施の形態では、異なった材料を秤量・切り出しするようにしたが、同一種類の材料を複数の切り出し秤量ユニットを用いて秤量・切り出しすることもできる。このようにすることによって、同一材料を、異なる種類の材料の場合と同様に、短時間で切り出し秤量することができる。
また、上記した実施の形態では、集合筒は均一直径を有する単一の筒から形成したが、複数の切り出し秤量ユニットに分割落下筒を連設し、これらを連設することによって集合筒を形成することもできる。この際、上方の分割落下筒から下方の分割落下筒への材料の流出の際の外部への漏出を防止するため、各分割落下筒の下端開口部を絞ることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置においては、機枠にそれぞれ異なった種類の材料を秤量・切り出し可能な複数の切り出し秤量ユニットを垂直方向に設置したので、その設置面積を一つの材料を切り出し・秤量することができる装置に要する設置面積と実質的に等しくすることができ、狭隘な設置空間でも容易に設置することができる。また、切り出し秤量ユニットはユニット構成なので、混合すべき材料の数に応じて任意に増減して機枠に取付け、取り外すことができる。
【００２８】
請求項２記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置においては、垂直集合筒内に複数段にわたってシャッターを設け、これらのシャッターを、制御装置によって、同期して開閉する制御を行なうようにしている。そして、最終的には、最下段のシャッターを閉にすることによって全ての切り出し秤量ユニットから切り出される異なる原料を混合状態で一時的に貯留した後に、開状態にすることによって、混合状態の原料を短時間で包装機に充填することができ、高速包装が可能となる。
【００２９】
請求項３記載のユニット式混合材料切り出し秤量装置においては、垂直集合筒を機枠の一側部に配設すると共に、ホッパーを機枠の他側部に配設したので、材料を直線的に処理することができ、材料の切り出し・秤量を円滑に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るユニット式混合材料切り出し秤量装置の側面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】ユニット式混合材料切り出し秤量装置の要部拡大説明図である。
【図４】垂直集合筒の要部正断面図である。
【図５】垂直集合筒の要部側断面図である。
【図６】垂直集合筒の要部側面図である。
【図７】垂直集合筒の横断面図である。
【符号の説明】
Ａ  ユニット式混合材料切り出し秤量装置
θ  傾斜角度                        １０  機枠
１１  切り出し秤量ユニット          １２  切り出し秤量ユニット
１３  切り出し秤量ユニット          １４  第１のシュート
１５  第２のシュート                １６  第３のシュート
１７  垂直集合筒                    １７ａ  下端開口
１８  材料投入口                    １９  材料投入口
２０  材料投入口                    ２１  包装機
２２  第１段のシャッター            ２３  第２段のシャッター
２４  第３段のシャッター            ２５  切り出し筒載置フレーム
２６  軸受部                        ２７  軸受部
２８  切り出し筒
２９  切り出し筒回転モータ（回転手段）
２９ａ  モータ取付板                ３０  駆動ギヤ
３１  環状ギヤ                      ３２  基端開口部
３３  ホッパー                      ３３ａ  開閉蓋
３４  材料流出口                    ３５  流量調整用アタッチメント
３６  先端開口部                    ３７  供給口
３８  排出口                        ３９  容器
４０  開閉蓋                        ４１  ブラケット
４２  開閉蓋作動アクチュエータ（開閉手段）
４３  秤量器                        ４４  検出端
４４ａ  取付板                      ４５  連結金具
４６  回転軸                        ４７  揺動レバー
４８  シャッター開閉用アクチュエータ
【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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