JP4048235B2 - 被秤量物の切り出し機構及び秤量装置 - Google Patents

被秤量物の切り出し機構及び秤量装置 Download PDF

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Description

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。

Claims (7)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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