JP2000128102A - 微量添加装置を有する粉粒体の充填包装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】包装袋毎に添加される添加物の量を一定とし、
１個の包装袋内においても添加物が均一に分散して袋詰
めされる粉粒体の充填包装機を提供する。 【解決手段】ホッパーを有する粉粒体貯留部と、粉粒体
貯留部から供給される粉粒体を移送するスクリューフィ
ーダーと粉粒体を包装袋に充填する充填口とを有し、粉
粒体貯留部の下方に配置された移送袋詰部とを具備する
粉粒体の充填包装機であって、粉粒体貯留部と移送袋詰
部との間の連結部に添加物供給口が配置された微量添加
装置を有し、微量添加装置で微量の添加物が添加された
粉粒体をスクリューフィーダーで攪拌して充填口に供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体に微量の添
加物を添加するための微量添加装置を有する粉粒体の充
填包装機の技術分野に属し、特に、粉粒体の充填包装機
において粉粒体を充填口に移送するスクリューフィーダ
ーの回転に連動して作動し、粉粒体に微量の添加物を均
一に添加する微量添加装置を有する粉粒体の充填包装機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉粒体、特に製粉された小麦粉
等の粉粒体は、包装袋に充填する際に充填量が自動的に
計量され、所定量の粉粒体が袋詰めされて製品として市
場に供給される。この小麦粉等の粉粒体は、その用途や
需要先の要望等によって、微量の添加物を添加して品質
を調整してから市場に供給されるものがある。例えば、
学校給食用の小麦粉には、２５ｋｇの大袋の小麦粉に対
して、数十ｐｐｍ〜数百ｐｐｍの栄養物質の粉末が添加
されている。

【０００３】このような微量の添加物を含有する粉粒体
を製造するときには、従来は、粉粒体に所定の量の添加
物を添加した後、十分に攪拌して混合し、この添加物が
混合された粉粒体を計量して所定量ずつ包装袋に袋詰め
することが行なわれており、粉粒体に含まれる添加物の
含有量を均一にするために、粉粒体に所定の量の添加物
を添加した後に複数回の攪拌、混合を行なって添加物を
含有する粉粒体として調整し、この調整後の添加物を含
有する粉粒体を充填包装機に投入し、計量して所定量ず
つ包装袋に袋詰めすることが行なわれていた。

【０００４】しかし、この従来の方法では、少なくと
も、粉粒体に所定量の添加物を添加して複数回の攪拌、
混合を行なって添加物を含有する粉粒体に調整する工程
と、調整後の添加物を含有する粉粒体を充填包装機に投
入し、計量して所定量ずつ包装袋に袋詰めする工程とを
必要とし、これを一連の自動混合装置と充填包装機で行
なうときには、複数段のスクリューコンベア等の攪拌、
搬送装置を用い、長い搬送経路を経て包装袋に袋詰めす
ることになる。

【０００５】そのため、添加物が添加された粉粒体を製
造した後に、同じ自動混合装置や充填包装機で添加物が
添加されない粉粒体を製造するときには、製品の切り替
えに際して添加物が添加された粉粒体が通過した全工程
の装置内を清掃しなければならず、非常に煩雑で時間の
かかる作業を行なわなければならなかった。そして、こ
の清掃を共洗いによって行なうときには、数十袋ものコ
ンタミ（汚染）された半製品を製造することになってい
た。また、この煩雑で時間のかかる作業を繰り返して行
なうことを避けるために１ロットの量を大きくすれば、
残った製品はストックしなければならないという問題も
生じていた。

【０００６】このため、本出願人は、特開平５−３１３
４９号公報に示すように、包装袋に粉粒体を投入する定
量袋詰装置の吹込間に微量物添加装置の微量添加物供給
口を配置し、定量袋詰装置の吹込管による粉粒体と空気
の混合流の圧力とほぼ同一かもしくはそれより高い圧力
で添加物を空気とともに粉粒体中に吹込み、分散させる
粉粒体への微量添加物供給装置を発明した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この微量添加物供給装
置では、１個の包装袋に添加される添加物の量は一定と
なり、添加物が添加された粉粒体が通過した装置として
切り替えに際して清掃しなければならない装置は定量袋
詰装置の吹込管のみになって、従来技術の問題点はほぼ
解決されたが、添加物が粉粒体に十分に混合されず、１
個の包装袋内において添加物が外縁部に偏在する傾向を
有することが明らかになった。本発明は、この残された
問題を解決して、１個の包装袋内においても添加物が均
一に分散して袋詰めされるとともに、切り替えに際して
清掃する必要がある装置を最小限にする微量添加装置を
有する粉粒体の充填包装機を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、ホッパーを有する粉粒体貯留部と、該粉
粒体貯留部から供給される粉粒体を移送するスクリュー
フィーダーと前記粉粒体を包装袋に充填する充填口とを
有し、前記粉粒体貯留部の下方に配置された移送袋詰部
とを具備する粉粒体の充填包装機であって、前記粉粒体
貯留部と前記移送袋詰部との間の連結部に添加物供給口
が配置された微量添加装置を有し、該微量添加装置で微
量の添加物が添加された粉粒体を前記スクリューフィー
ダーで攪拌して前記充填口に供給することを特徴とする
微量添加装置を有する粉粒体の充填包装機を提供するも
のである。

【０００９】そして、前記粉粒体貯留部が、前記ホッパ
ーと、粉粒体の攪拌手段と、前記攪拌手段の下方に配置
されたスクリューコンベアとを有するのが望ましい。ま
た、前記微量添加装置が、前記スクリューフィーダーと
連動して作動し、前記移送袋詰部の前記スクリューフィ
ーダーによる粉粒体の供給量に対応する量の添加物を添
加することが望ましい。また、前記微量添加装置が、空
気流によって添加物を搬送して前記連結部の添加物供給
口に供給することが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の微量添加装置を有
する粉粒体の充填包装機について、図面に基づいて説明
する。図１は本発明の微量添加装置を有する粉粒体の充
填包装機を示すもので、左側には粉粒体の充填包装機で
ある定量袋詰装置が、右側には微量添加装置が示されて
いる。図２は微量添加装置の先端部を示す詳細図、図３
は分散羽根の形状の１例を示す図２のＡ−Ａ線矢視図で
ある。

【００１１】図１に示す定量袋詰装置１０は、上部に粉
粒体である小麦粉をストックして順次供給する粉粒体貯
留部１１が配置されており、その下部に粉粒体貯留部１
１から供給された小麦粉を定量ずつ移送して包装袋に充
填する移送袋詰部１２が設けられており、粉粒体貯留部
１１と移送袋詰部１２とは連結部１３によって相互に連
結されて脚部１４の上に載置されている。

【００１２】粉粒体貯留部１１には、最上部に小麦粉を
ストックするホッパー２０が設けられており、このホッ
パー２０の下方に小麦粉を攪拌してブリッジの発生を防
止する複数の攪拌翼２１が装着された攪拌軸２２が配置
され、攪拌軸２２のさらに下方に小麦粉を移送袋詰部１
２に供給するスクリューコンベア２３が設けられてい
る。そして、攪拌軸２２とスクリューコンベア２３とは
Ｖベルト等の伝導手段２４で相互に連結されており、脚
部１４の下端に設けられた駆動モーター２５によって伝
導手段２６を介して回転駆動される。

【００１３】一方、粉粒体貯留部１１の下方に設けら
れ、連結部１３によって連結された移送袋詰部１２に
は、スクリューフィーダー３０が設けられており、この
スクリューフィーダー３０の回転によって小麦粉は充填
口３１に向かって移送され、充填口３１から押し出され
て計量装置３２上に載置された包装袋３３に所定の量
（例えば２５ｋｇ）の小麦粉が充填される。

【００１４】スクリューフィーダー３０の回転は、高速
で回転して短時間に大量の小麦粉を包装袋３３に充填す
る大出しと、低速で回転して小麦粉の充填量を制御しな
がら充填する小出しとがあり、最初に包装袋３３に充填
する小麦粉のほとんどを大出しで充填してから、充填し
た小麦粉の重量を計量装置３２で計量しながら小出しで
不足する小麦粉を充填し、全体で１０秒間程度で２５ｋ
ｇの小麦粉を正確に計量して包装袋３３に充填する。

【００１５】スクリューフィーダー３０は、脚部１４の
内部に設けられた回転数が制御可能な可変速モーター３
４によって伝導手段３５を介して回転駆動され、回転数
が検出手段３６によって検出されてスクリューフィーダ
ー３０が所定の回転数で回転するように自動的に制御さ
れる。

【００１６】ここで、本実施例では、粉粒体収納部１１
に設けられたスクリューコンベア２３は、移送袋詰部１
２のスクリューフィーダー３０が高速で回転する大出し
のときのみに回転するように構成されており、小出しの
ときには停止して過剰な小麦粉を移送袋詰部１２に供給
しないようになっているが、スクリューコンベア２３を
駆動する駆動モーター２５の回転数をスクリューフィー
ダー３０を駆動する可変速モーター３４に同期して可変
とすることによって、スクリューフィーダー３０の移送
する小麦粉の量に応じて粉粒体貯留部１１から移送袋詰
部１２に小麦粉を供給するようにしてもよい。

【００１７】微量添加装置４０は全体が圧力容器になっ
ており、上端部に気密ホッパー４２が設けられ、その下
部に複数の攪拌翼４３が装着された攪拌軸４４が配置さ
れている添加物貯留部４１と、この添加物貯留部４１の
下方に、スクリューフィーダー４６を有する添加物移送
部４５とが設けられている。そして、スクリューフィー
ダー４６で移送されたビタミン粉末などの栄養物質粉末
等の添加物は、図２に示すように、スクリューフィーダ
ー４６の終端と分散羽根４７の間のスペースに充満し、
さらにスクリューフィーダー４６で移送される添加物に
よって分散羽根４７の隙間から押し出されて分散室４８
に送出される。

【００１８】ここで、分散羽根４７は、図３に示すよう
に、円板に放射状に隙間が形成されたものであり、スク
リューフィーダー４６の終端と分散羽根４７の間のスペ
ースに充満した添加物は、さらにスクリューフィーダー
４６で移送される後続の添加物の圧力によって分散羽根
４７の隙間から徐々に押し出されるので、スクリューフ
ィーダーにつきものの脈動的な供給を防止して添加物を
安定して定量ずつ押し出し、分散室４８に送出すること
ができる。

【００１９】コンプレッサ５６によって発生して配管５
０を通って供給され、分散室４８内を図２に示す矢印の
ように上から下に流れる圧縮空気の気流によって、分散
室４８に送出された添加物は、気流の中に分散し、気流
とともに配管５１を通って充填包装機１０の連結部１３
に設けられた添加物供給口５２から連結部１３内の小麦
粉に添加される。

【００２０】ここで、配管５０はコンプレッサ５６から
分散室４８および気密ホッパー４２に圧縮空気を送るも
のであり、配管５１は圧縮空気と添加物との混合気流を
分散室４８から連結部１３に設けられた添加物供給口５
２まで送る管路である。また、図中のＰは圧力計であ
る。図示例においては、分岐後の配管５０に設けられた
減圧弁５０ａおよび５０ｂによって、気密ホッパー４２
内の圧力と分散室４８内の圧力とのバランスが維持され
る。なお、気密ホッパー４２と分散室４８の内圧は、添
加物の逆流を防止するために、同じか、気密ホッパー４
２の方を若干高くするのが好ましい。

【００２１】スクリューフィーダー４６は、充填包装機
１０のスクリューフィーダー３０と同じタイミングで回
転させる。これにより、小麦粉の供給量に比例した量の
添加物を添加物供給口５２から連結部１３の小麦粉に添
加することができる。この連結部１３の小麦粉に添加さ
れた添加物は、添加物供給口５２の口元の小麦粉のみに
添加されるが、その後、スクリューフィーダー３０によ
って小麦粉が攪拌混合され、均一に混合されて移送袋詰
部１２の充填口３１から包装袋３３に充填されるので、
包装袋３３の全ての部分で添加物が均一に混合された小
麦粉を得ることができる。本発明においても、従来技術
と同様に、充填口３１をエアブローして小麦粉を包装袋
３３に充填する吹込管としても良いことはもちろんであ
る。

【００２２】なお、添加物供給口５２から連結部１３へ
の添加物の供給方向は、スクリューフィーダー３０およ
びスクリューコンベア２３による小麦粉等の搬送方向と
同方向であっても、あるいは、同搬送方向に対して横方
向からであってもよいが、前記横方向からの方が好まし
い。また、定量袋詰装置１０では、粉粒体の飲み込み効
率をあげるために、通常、スクリューフィーダー３０お
よびスクリューコンベア２３の回転は互いに逆方向とし
ているが、前記横方向から添加物を供給する際には、両
者の回転方向に対して、逆方向（回転に逆らう方向）か
ら添加物を供給するのが好ましい。

【００２３】この微量添加装置４０は、全体が計量装置
５５に載せられており、絶えず微量添加装置４０全体の
重量の減少として消費された添加物の重量を測定し、小
麦粉に添加された添加物の量を監視している。そして、
包装袋３３に小麦粉を充填する度にこの包装袋の小麦粉
に添加された添加物の量を記録し、必要に応じて、プリ
ンタに出力する。添付物の供給される量を制御するに
は、微量添加装置４０のスクリューフィーダー４６の回
転数を増減するのが最も容易である。

【００２４】

【実施例】［実施例１］図１に示される粉粒体の充填包
装機を用いて、栄養物質粉末を添加した小麦粉を包装袋
３３に充填した。なお、包装量は２５ｋｇ、栄養物質粉
末の添加量は８ｇ〜９ｇとし、大出し時間８秒、小出し
時間２秒の計１０秒で充填を行い、栄養物質粉末の添加
は、大出し時のみに行った。また、スクリューフィーダ
ー３０とスクリューコンベア２３の回転方向は、互いに
逆方向とした。

【００２５】なお、小麦粉への栄養物質粉末の添加、す
なわち、連結部１３への栄養物質粉末の供給は、図４
（Ａ）に示されるように、連結部１３の側面（スクリュ
ーフィーダー３０等による小麦粉の搬送方向に対して横
方向の側面）に添加物供給口５２ａおよび５２ｂを設
け、添加物供給口５２ａを用いてスクリューフィーダー
３０等の回転方向に対して逆方向からの栄養物質粉末の
供給（発明例１）、および添加物供給口５２ｂを用いて
同順方向からの栄養物質粉末の供給（発明例２）によっ
て行った。

【００２６】また、比較のために、充填口３１に図４
（Ｂ）の矢印に示される方向に添加物を供給するノズル
を設け、ａおよびｂに示されるように、充填口３１の縁
（比較例１）および中心（比較例２）から栄養物質粉末
を供給した以外は、前記発明例と全く同様にして、栄養
物質粉末を添加した小麦粉を包装袋３３に充填した。

【００２７】以上のようにして、栄養物質粉末を添加し
た小麦粉を包装袋３３に充填した後、得られた包装袋３
３を開放して、包装袋３３の大面積側の両面（１面およ
び２面）側、および短手方向の断面における栄養物質粉
末の分散状態を確認した。その結果、図５に示されるよ
うに、比較例１および比較例２では、包装袋３３の両面
部分に栄養物質粉末が多量に存在し、内部に分散されて
おらず、しかも、１面と２面とでも、栄養物質粉末の量
に差があった。これに対し、発明例１および２では、発
明例２で、包装袋３３の２面側の底部分に若干多い栄養
物質粉末が存在するものの、栄養物質粉末は、全体的に
良好に分散されていた。なお、図５において、１面およ
び２面に示される角部の矩形は、包装袋３３における充
填物の投入口である。

【００２８】［実施例２］前記実施例１の発明例１に準
じて、小麦粉２５ｋｇに栄養物質粉末７．５ｇの添加を
行なったときの１袋毎の添加量を、図６にグラフで示
す。図に示すように、平均７．５９ｇ、標準偏差０．２
８ｇとなり、必要とする１袋当たりの添加量の許容範囲
５〜１０ｇを大幅に上回る良好な結果を得ることができ
た。また、充填済の包装袋を静置し、これをいくつかの
区域に分割して試薬を用いてペッカー試験法で試験した
結果では、栄養物質粉末の偏在は認められなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、１個の包装袋に添加される添加物の量は一定とな
り、添加物が粉粒体に十分に混合されて偏在することも
なく、かつ、製品の切り替えに際して、添加物が添加さ
れた粉粒体が通過した装置として清掃しなければならな
い箇所は定量袋詰装置の粉粒体貯留部と移送袋詰部との
連結部以降のみとなり、連結部と移送袋詰部のみを清掃
すれば足りるものであって、清掃が容易になり、共洗い
においても２５ｋｇ大袋２袋程度で足りるものとなっ
た。

【００３０】また、円板に放射状に隙間が形成された分
散羽根の隙間から添加物を徐々に押し出して供給するの
で、脈動的な供給を防止して添加物を安定して定量ずつ
送出して粉粒体に添加することができる。さらに、添加
物が添加された粉粒体は、スクリューフィーダーによっ
て攪拌混合され、均一に混合されて充填口から包装袋に
充填されるので、包装袋の全ての部分で添加物が均一に
混合される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の微量添加装置を有する粉粒体の充填
包装機を示す。

【図２】 微量添加装置の先端部を示す詳細図である。

【図３】 分散羽根の形状の１例を示す図２のＡ−Ａ線
矢視図である。

【図４】 （Ａ）および（Ｂ）は、実施例を説明するた
めの模式図である。

【図５】 本発明の効果を説明するための表である。

【図６】 本発明の微量添加装置を有する粉粒体の充填
包装機を用いたときの１袋毎の添加量を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ 定量袋詰装置 １１ 粉粒体貯留部 １２ 移送袋詰部 １３ 連結部 １４ 脚部 ２０ ホッパー ２１ 攪拌翼 ２２ 攪拌軸 ２３ スクリューコンベア ２４，２６ 伝導手段 ２５ 駆動モーター ３０ スクリューフィーダー ３１ 充填口 ３２ 計量装置 ３３ 包装袋 ３４ 可変速モーター ３５ 伝導手段 ３６ 検出手段 ４０ 微量添加装置 ４１ 添加物貯留部 ４２ 気密ホッパー ４３ 攪拌翼 ４４ 攪拌軸 ４５ 添加物移送部 ４６ スクリューフィーダー ４７ 分散羽根 ４８ 分散室 ５０，５１ 配管 ５０ａ，５０ｂ 減圧弁 ５２ 添加物供給口 ５５ 秤量装置 ５６ コンプレッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新開 修二 埼玉県入間郡大井町鶴ヶ岡５丁目３番１号 日清製粉株式会社生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 3E018 AA04 AB01 AB03 BB05 BB07 CA06 DA04 EA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホッパーを有する粉粒体貯留部と、該粉粒
   体貯留部から供給される粉粒体を移送するスクリューフ
   ィーダーおよび前記粉粒体を包装袋に充填する充填口を
   有し、前記粉粒体貯留部の下方に配置された移送袋詰部
   とを具備する粉粒体の充填包装機であって、 前記粉粒体貯留部と前記移送袋詰部との間の連結部に添
   加物供給口が配置された微量添加装置を有し、該微量添
   加装置で微量の添加物が添加された粉粒体を前記スクリ
   ューフィーダーで攪拌して前記充填口に供給することを
   特徴とする微量添加装置を有する粉粒体の充填包装機。
2. 【請求項２】前記粉粒体貯留部が、前記ホッパーと、粉
   粒体の攪拌手段と、前記攪拌手段の下方に配置されたス
   クリューコンベアとを有する請求項１に記載の微量添加
   装置を有する粉粒体の充填包装機。
3. 【請求項３】前記微量添加装置が、前記スクリューフィ
   ーダーと連動して作動し、前記移送袋詰部の前記スクリ
   ューフィーダーによる粉粒体の供給量に対応する量の添
   加物を添加する請求項１または２に記載の微量添加装置
   を有する粉粒体の充填包装機。
4. 【請求項４】前記微量添加装置が、空気流によって添加
   物を搬送して前記連結部の添加物供給口に供給すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の微量添加
   装置を有する粉粒体の充填包装機。