JP2004314983A - 乾燥具材の袋詰め装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】少量の乾燥具材でも高速で正確な秤量が可能で、小型化ができ、しかも、制御部分を含めて装置全体を簡略化できる乾燥具材の袋詰め装置を提供する。
【解決手段】貯留された乾燥具材12を秤量して切り出す秤量機構13と、秤量機構13により所定量ずつ切り出された乾燥具材12を、一定幅を有する帯状の包材14から連続的に形成される小袋に順次入れてシールする包装機構16とを備えた乾燥具材の袋詰め装置10であって、包装機構16は、秤量機構13の下部位置に共通フレーム18を介して一体化して配置され、しかも、秤量機構13に、切り出し方向に沿って水平又は下方に傾斜配置されて回転駆動される切り出しパイプ22〜25を備えている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、この発明は、秤量機構によりお茶漬け、ふりかけ、又はカップラーメンのかやくのような乾燥具材を少量ずつ高速で秤量して切り出し、切り出された乾燥具材を包装機構により包装する乾燥具材の袋詰め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、ホッパー等に投入された乾燥具材(お茶漬け、ふりかけ又はカップラーメンのかやく等の粉粒状物)を小袋に収納する場合には、乾燥具材を少量ずつ徐々に切り出し、その一定量を小袋に充填することが行われている。この乾燥具材の袋詰めを装置化する場合には、乾燥具材を秤量しながら所定量ずつ切り出す秤量機構と、この秤量機構から切り出された乾燥具材を順次小袋に収納する包装機構とが必要である。
【0003】
従来の乾燥具材を所定量ずつ切り出す秤量機構としては、例えば、乾燥具材を貯留するホッパーの下流側に、2〜4段直列に接続された多段式振動フィーダを並列に複数列配置し、それぞれの多段式振動フィーダから切り出した乾燥具材を、ロードセル付きの秤量バケットで計量するものが知られている。そして、この秤量機構から切り出された乾燥具材を包装する包装機構としては、小袋を形成する包材を縦方向又は横方向に流しながら、秤量機構から切り出された乾燥具材を順次小袋に包装するのが一般的である。一方、特許文献1には、ホッパーに収納された被秤量物を下方傾斜して回転駆動される切り出し筒によって徐々に排出する切り出し秤量装置が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特許第2649335号公報(図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の秤量機構においては、個別に振動源を有する数台の振動フィーダを使用しているので、各振動フィーダの干渉を防ぐ必要もあって装置全体が大型となるという問題があった。更には、振動フィーダの振動がロードセル等の秤量機に影響を与えないように特別の工夫をする必要があったが、それでも小容量の乾燥具材を正確に秤量することは困難であった。
また、秤量機構が大型でしかも振動が発生するので、秤量機構と包装機構とを一体化するのは困難であり、従来は、これらは別々のメーカーから提供され、現地(場合によっては組立工場)でこれらの秤量機構と包装機構とを組み合わせて設置していた。この事情は、仮に乾燥具材を特許文献1に記載の切り出し秤量装置を用いて徐々に切り出す場合であっても同じであった。
【0006】
従って、秤量機構(特許文献1に記載の切り出し秤量装置を含む)と包装機構とを組み合わせて袋詰め装置とする際には、その都度、別々に設計された機構及び制御部分を連結させるための改造が必要となり、装置自体の価格が高くなると共に、改造工事に多くの時間と費用が発生していた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、少量の乾燥具材でも高速で正確な秤量が可能で、小型化ができ、しかも、制御部分を含めて装置全体を簡略化できる乾燥具材の袋詰め装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第1の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、貯留された乾燥具材を秤量して切り出す秤量機構と、該秤量機構により所定量ずつ切り出された前記乾燥具材を、一定幅を有する帯状の包材から連続的に形成される小袋に順次入れてシールする包装機構とを備えた乾燥具材の袋詰め装置であって、
前記包装機構は、前記秤量機構の下部位置に共通フレームを介して一体化して配置され、しかも、前記秤量機構に、切り出し方向に沿って水平又は下方に傾斜配置されて回転駆動される切り出しパイプを備えている。これによって、従来の振動フィーダを複数使用した構造の代わりに、切り出しパイプを使用することによって、振動を発生することがないので、秤量機構と包装機構を共通フレームを介して一体化することができ、装置の小型化、制御系統の簡略化を図れる。
【0008】
また、第2の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、第1の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置において、前記秤量機構は、前記乾燥具材を貯留し下部から徐々に排出可能なホッパーと、それぞれ独立に回転駆動され、かつ回転することにより前記ホッパーから排出された前記乾燥具材を下流側に切り出す複数の並列配置された前記切り出しパイプと、前記各切り出しパイプの下流側にそれぞれ設けられ、前記乾燥具材を秤量して所定量だけ貯留し、更に下部には一時貯留された前記乾燥具材を切り出す開閉式の開閉ダンパーを備えた計量バケットと、前記各計量バケットから排出された前記乾燥具材を前記包装機構に供給可能な切り出しシュートとを有し、
前記各計量バケットに貯留された所定量の前記乾燥具材は、前記各計量バケットの開閉ダンパーを介して、前記切り出しシュートに排出され、該切り出しシュートを介して直下の前記包装機構に順次高速で供給されている。これによって、少量の乾燥具材でも高速で秤量することができる。
【0009】
第3の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、第2の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置において、前記ホッパーは、上部ホッパーと、該上部ホッパーの下方に設けられた下部ホッパーとを有し、前記上部ホッパーの下部排出部には回転式の切り出し機が設けられ、該切り出し機を介して前記下部ホッパーに徐々に前記乾燥具材を供給している。これによって、切り出しパイプに導入される乾燥具材にはヘッド(ホッパー内の貯留高さ)に基づく大きな圧力がかからないので、切り出しパイプにより安定して乾燥具材が切り出される。
そして、第4の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、第2及び第3の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置において、前記複数の切り出しパイプは共通の支持部材に搭載され、前記各切り出しパイプの傾斜角を同時に調整可能にしている。これによって、切り出しパイプの傾斜角の調整作業が簡略化される。
【0010】
第5の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、第1〜第4の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置において、前記包装機構は、ロール状に巻かれた前記包材を徐々に解き、該包材をその幅方向の中心線を基準にして2つ折りする包材折り曲げ部と、該包材折り曲げ部から供給される2つ折りされた前記包材を、その開放側端部を縦シールしてその下部位置を横シールして上部開放の前記小袋を形成すると共に、この横シールによって先行して前記乾燥具材が充填された前記小袋の上部を閉塞する小袋形成部と、該小袋形成部の下流に配置され、前記小袋を間欠的に下方に送り出す小袋搬送部と、該小袋搬送部の下流側に設けられ、前記乾燥具材が充填された前記小袋を順次横シールの部分で横切断する小袋分離部とを有する。このように構成することによって、包材折り曲げ部により帯状の包材をその幅方向の中心線を基準にして2つ折りして小袋形成部に供給し、小袋形成部により縦シール及び下部を横シールして形成された上部開放の小袋内に、秤量機構から切り出される乾燥具材を充填した後、小袋搬送部により下方に間欠的に1ピッチ送られたこの小袋の上部を横シールし、小袋分離部により、乾燥具材が充填された小袋の横シールの部分を順次、横切断することができる。
【0011】
第6の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置は、第5の発明に係る乾燥具材の袋詰め装置において、前記小袋形成部の直上に、前記切り出しシュートの排出口があって、上部開放の前記小袋が形成された後、直ちに、該排出口から計量された前記乾燥具材を上部開放の前記小袋に投入する。これによって、上部開放に形成された小袋に、切り出しシュートから乾燥具材を即座に投入することができる。
【0012】
【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。
ここに、図1は本発明の一実施の形態に係る乾燥具材の袋詰め装置の簡略化された正断面図であり、図2は同乾燥具材の袋詰め装置の簡略化された部分側断面図であり、図3は同乾燥具材の袋詰め装置の包装機構により形成される連続した多数の小袋を示す説明図であり、図4は同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の要部側断面図であり、図5は同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の要部正断面図であり、図6は同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の拡大正断面図である。
【0013】
図1〜図3に示すように、本発明の一実施の形態に係る乾燥具材の袋詰め装置(以降、単に袋詰め装置と呼ぶ)10は、上部ホッパー11内に貯留された乾燥具材12を高速で秤量して切り出す秤量機構13と、秤量機構13により所定量ずつ高速で切り出された乾燥具材12をそれぞれ、一定幅を有する帯状の包材14から連続的に形成される小袋kに順次充填して周囲をシールする縦型3方シールタイプの包装機構16とを備えた形態の装置である。以下、これらについて詳しく説明する。図1において、矢視Aが乾燥具材の袋詰め装置10の側面となる。
【0014】
図1及び図2に示すように、袋詰め装置10の秤量機構13は、床面17に配置された共通フレーム18上に設けられ、図示しない支持部材を介して取付けられた上部ホッパー11と、上部ホッパー11の下部排出部19に設けられ、上部ホッパー11内に貯留された乾燥具材12を排出する回転式の切り出し機20と、切り出し機20により切り出された乾燥具材12を貯留する、上部ホッパー11の下方に設けられた下部ホッパー21とを有している。
図1、図2、図4〜図6に示すように、袋詰め装置10の秤量機構13は、さらに、下部ホッパー21の排出口に連通すると共に切り出し方向に沿って下方に傾斜配置され、しかも、それぞれ独立に回転駆動され、下部ホッパー21内の乾燥具材12を撹拌しながら斜め下方に切り出す並列配置された複数(本実施の形態では、4本)の切り出しパイプ22〜25と、各切り出しパイプ22〜25の下流側にそれぞれ設けられ、乾燥具材12を秤量して所定量だけ貯留し、下部には一時貯留された乾燥具材12を切り出す回転アーム式の開閉ダンパー26を備え、かつ、底部に傾斜底板27aを有する計量バケット27〜30と、各計量バケット27〜30から排出された乾燥具材12を、包装機構16の小袋形成部15に高速で供給可能な切り出しシュート31とを有している。
【0015】
一方、袋詰め装置10の包装機構16は、図1〜図3に示すように、繰り出しロール32に巻かれた帯状の包材14が繰り出しロール32から徐々に解かれ、包材14をその幅方向(左右方向)の中心線mを基準にして内面33、34が重なり合うように2つ折りする包材折り曲げ部35と、包材折り曲げ部35から供給された2つ折りされた包材14を、その開放側端部36を縦シールしてその下部位置を横シールして上部開放の小袋kを形成すると共に、この横シールにより先行して乾燥具材12が充填された小袋kの上部を閉塞する小袋形成部15と、小袋形成部15の下流に配置され、小袋Pを間欠的に下方に送り出す小袋搬送部37と、小袋搬送部37の下流側に設けられ、乾燥具材12が充填して密封された小袋Pを順次、横シールの部分で横切断する小袋分離部82とを有している。
まず、秤量機構13について詳細に説明する。
【0016】
上部ホッパー11は全体が鉄製又はステンレス製の素材からなって、平面視して矩形で、水平方向の断面が下方に沿って縮小しており、下端部には下部排出部19を備えている。上部ホッパー11の下部排出部19の排出口には、回転式の切り出し機20が設けられており、切り出し機20は、十字状の回転羽根(図示せず)が取付けられた切り出し機本体38と、上部ホッパー11の下端部の外側に設けられ、切り出し機本体38を無端チェーン39を介して回転駆動する減速機付き電動モータ40とを有している。減速機付き電動モータ40は可変式としており、切り出し機本体38の回転速度を調整して、上部ホッパー11の排出口から乾燥具材12を下方に排出する速度(量)を調整することができる。
また、上部ホッパー11の下端部には、切り出し機本体38によって排出される乾燥具材12を下部ホッパー21に供給可能で、切り出し機本体38を覆って設けられた排出シュート41が固定されている。排出シュート41も上部ホッパー11と同様、鉄製又はステンレス製の素材からなっている。かかる構成により、切り出し機20を介して上部ホッパー11の排出口から下方に排出された乾燥具材12は、排出シュート41を介して、排出シュート41の下方に設けられた下部ホッパー21の後側に落下投入される。
【0017】
図1、図4及び図5に示すように、下部ホッパー21も上部ホッパー11と同様に、全体が鉄製又はステンレス製の素材からなって、平面視して矩形で、水平方向の断面が下方に沿って縮小しており、底面が傾斜したヒンジ式の蓋21aを有し、さらに、下端部には排出部21bを備えている。なお、下部ホッパー21にはレベルセンサー92が設けられており、下部ホッパー21内の乾燥具材12のレベルが一定量に達すると、切り出し機20の運転を停止して上部ホッパー11からの切り出しを停止し、一方、乾燥具材12がレベルセンサー92以下のレベルでは切り出し機20の運転が行われるように構成されている。
【0018】
図4及び図5に示すように、下部ホッパー21の排出部21bには、4本の切り出しパイプ22〜25の供給口22a〜25aがそれぞれ密封状態に連通されている。下部ホッパー21の下端に略水平に設けられた矩形厚肉板状の支持部材45上には、前後方向に所定の間隔をあけて軸受ハウジング42〜44が設けられている。切り出しパイプ22〜25はそれぞれ、軸受ハウジング42〜44に設けられた3つの軸受42a、43a、44aを介して回転自由に設けられている。切り出しパイプ22〜25の上流端には、下部ホッパー21の排出部21bに溜まった乾燥具材12を切り出しパイプ22〜25内に導入すると共に、下部ホッパー21内のブリッジした乾燥具材12を壊すことができ、着脱可能な回転羽根(図示せず)が設けられている。なお、軸受ハウジング42は下部ホッパー21の排出部21bの周囲に設けられており、軸受ハウジング42は支持部材45の後部に取付ビス42bにより固定されている。また、ヒンジ式の蓋21aの先端部は支持部材45の後部に取付ビス42cにより固定されており、メンテナンス時や清掃時には蓋21aが開放されるようになっている。
【0019】
各切り出しパイプ22〜25の長さ方向(前後方向)の中間位置にはそれぞれ、タイヤ状の大ギア46が固定されている。大ギア46の近傍の支持部材45上には、左右方向に間隔をあけて柱状の一対のモータ取付ブロック48、48aが設けられており、一対のモータ取付ブロック48、48aの上部には矩形板状のフランジ取付板48bがねじ機構により取付けられている。各減速機付き電動モータ49はフランジ取付板48bに設けられており、減速機付き電動モータ49の出力軸50に固定された小ギア47が大ギア46に噛合している。減速機付き電動モータ49は回転速度を無段階に調整可能としている。
【0020】
このような構成によって、各減速機付き電動モータ49を駆動して、各切り出しパイプ22〜25を回転して下部ホッパー21の排出部21bに溜まった乾燥具材12を撹拌しながら徐々に各切り出しパイプ22〜25内を前側に向けて搬送することができる。また、各切り出しパイプ22〜25の回転を個別に運転、停止することができる。なお、高速でかつ正確な切り出しができるように、目標とする秤量重量の90%までは、切り出しパイプ22〜25を高速(100〜150rpm)で回転させ、目標とする秤量重量の90%になった時点で、切り出しパイプ22〜25を低速(10〜15rpm)で回転させるように制御している。また、切り出しパイプ22〜25内で乾燥具材12が均一に流れるように、切り出しパイプ22〜25の長さMは内径dの4〜6倍としている。
【0021】
図1、図4及び図5に示すように、平面視して矩形状の支持部材45の前端部で、しかも下面の左右方向の両端部には間隔をあけて一対のL形の取付金具51、52が設けられており、取付金具51、52はそれぞれ、共通支持部材63上に設けられ、水平に配置された支持部材54に立設された支持柱55、56にピン53を介して支持されている。支持部材45の後側で、下面の左右方向の中心部には、上下方向に伸縮可能な伸縮部材57が取付金具58を介して設けられている。かかる構成によって、伸縮部材57を伸縮させることにより、支持部材45を介して、下部ホッパー21に連通する切り出しパイプ22〜25の切り出し方向に沿って傾斜する傾斜角α(例えば、0度又は0度を超えて20度以下)を調整することができ、これにより、乾燥具材12の性状、処理量等の諸条件に応じて、乾燥具材12の搬送量をコントロールすることができる。なお、図5において、HLは水平線を示す。
【0022】
図1及び図2に示すように、切り出しパイプ22〜25の下流側前端の下方には、切り出しパイプ22〜25の排出口22b〜25bから切り出される乾燥具材12をそれぞれ受ける計量バケット27〜30が設けられている。計量バケット27〜30の前側下部には、計量バケット27〜30内に乾燥具材12を一時貯留し、かつ下方の切り出しシュート31に排出する開閉式の開閉ダンパー26が設けられている。開閉ダンパー26の開閉駆動は、図6に詳細に示すように、図示しない支持部材に設けられたロータリソレノイド59のオン、オフにより、ロータリソレノイド59の回動軸に取付けた回動レバー59aを回動し、開閉ダンパー26の上部に設けられた作動アーム59bをピン59c回りに回動操作することにより行うようになっている。
【0023】
また、図1に示すように、各計量バケット27〜30はそれぞれ、上部に設けられたピン(図示せず)の回りに回動し、各計量バケット27〜30の傾斜底板27aには、支持部材60を介してロードセル61が水平方向に片持ち構造で設けられている。計量バケット27〜30内に溜まった乾燥具材12の量に応じて、支持部材60の先端部がロードセル61を水平方向後側に圧縮する力により正確な計量を行うことができるようになっている。ただし、ロードセル61による計量時には、計量バケット27〜30の風袋の重さ(自重分)と乾燥具材12の重さ分のみの力がロードセル61にかかるようにしており、閉時の開閉ダンパー26の重さはロードセル61にかからない構造となっている。なお、ロードセル61により正確な秤量を行うために、支持部材54は複数の防振ゴム62を介して厚肉板状の共通支持部材63上に設けられている。なお、図6中の符号96はねじ式のストッパーを示しており、使用時にはねじを緩めて下方に下げておく。
【0024】
図1及び図2に示すように、計量バケット27〜30の下端の下方には正面視して逆三角形状で、下部に排出口を有する切り出しシュート31が設けられており、計量バケット27〜30の排出口から別々に排出される乾燥具材12を小袋形成部15に導入可能になっている。切り出しシュート31の前部には、開閉ダンパー26の駆動に用いたロータリソレノイド59と同様のロータリソレノイド64が設けられており、ロータリソレノイド64により駆動されて切り出しシュート31内に一時貯留される乾燥具材12を、排出口を介して下方の小袋形成部15に排出する開閉式の開閉ダンパー65が設けられている。ロータリソレノイド64の回動軸には回動レバーが取付けられており、開閉ダンパー65には前記回動レバーによりピン回りに回動する作動アームが設けられている。
【0025】
次に、包装機構16について図1〜図3を参照しながら詳細に説明する。
繰り出しロール32の両端部は、共通フレーム18に設けられた図示しない支持部材に左右方向に間隔をあけて配置された板状の一対の支持アーム66、67の上端部にU字状に形成された溝部68を介して回転支持されている。繰り出しロール32の中央部には、ゴム製のタイヤ部(図示せず)が設けられており、このタイヤ部に包材14が巻回されている。小袋搬送部37により小袋P(3方シール)及び小袋k(2方シール)を1ピッチずつ間欠的に下方に送り出す時に、繰り出しロール32に巻回された包材14は間欠的に下方の包材折り曲げ部35に搬送される。
【0026】
小袋搬送部37の駆動力により繰り出しロール32から徐々に解かれた包材14は、一対の支持アーム66、67に設けられ、ガイドローラ91を備えた包材折り曲げ部35(詳細図は省略している)により、図3に示すように、包材14の幅方向(左右方向)の中心線mを基準として内面33、34が重なり合うように2つ折りにされて小袋形成部15へガイドされるように構成されている。
上述のように折り曲げられた包材14は小袋形成部15において、左右方向に接離する一対のシール金具69、70により挟まれて加熱されることにより、図3に示すように、包材14の1ピッチ分の開放側端部36を縦シールし、かつ縦シールされた開放側端部36の下端部を含んで包材14の幅方向を横シールして横シール部71を形成するようになっている。断面が溝形に形成されたシール金具69、70の内部には、電熱線(図示せず)が埋め込まれており、電熱線によりシール金具69、70の当接面が加熱されてシール可能な所定の温度になるように構成されている。一対のシール金具69、70の接離動作は共通フレーム18に設けられた電動モータ72によりチェーン73を介して駆動される減速機74の出力軸となる垂直駆動軸75の回転を利用して行うメカニズムとしている。
【0027】
小袋搬送部37には、一対のシール金具69、70が離れた時に小袋Pの縦シールされた開放側端部36を挟んで、小袋P、kを1ピッチ分下方に移動させる一対の送りローラー76、77が設けられている。一対の送りローラー76、77は支持部材78に設けられた電動モータ79により回転される水平駆動軸80を動力分配機構81により同期させて逆回転するようになっている。電動モータ79はステッピングモータを使用している。
【0028】
小袋搬送部37の下方には、連包状態で送られて来る小袋Pの横シール部71を横切断することにより単体、又は所定の数の小袋Pに分離するロータリカッター式の小袋分離部82が設けられている。小袋分離部82には、小袋Pの長さL(図3参照)に応じて、送りローラー76、77との上下方向の距離を調整可能なカッター位置調整機構83が設けられている。カッター位置調整機構83は、対となるカッター本体82a、82bを備え、しかも右側端部に垂直方向に雌ねじが形成された昇降ブロック84と、昇降ブロック84に形成された雌ねじに螺合する雄ねじを有する垂直に配置されたハンドル付き回転軸85と、ハンドル付き回転軸85の上下端部をそれぞれ回転自在に支持する軸受部86、87とを備えている。なお、図1に示すように、垂直駆動軸75の下端部にはベベルギア機構88が設けられ、かつ、カッター本体82a、82bを回転駆動すると共に、昇降ブロック84の昇降に追随可能なボールジョイント88aが設けられており、ベベルギア機構88により小袋形成部15のシール金具69、70の接離に合わせて、昇降するカッター本体82a、82bを駆動することができるように構成されている。
【0029】
小袋分離部82のカッター本体82a、82bの下方の共通フレーム18上には、分離された小袋Pを次工程に搬送するためのベルトコンベア89が、下流側を少し上側に傾斜させて配置されている。
図2中の符号90は共通フレーム18上の支持部材(図示せず)に設けられた総合制御操作盤を表しており、総合制御操作盤90には、共通フレーム18上に一体化して設けられた秤量機構13と包装機構16との制御操作部分が一体化して設けられている。なお、共通フレーム18には図示しない複数のキャスターが設けられており、袋詰め装置10は所定の場所に人の手で押して移動することができ、所定の場所で固定できるようになっている。また、図1、図2、図4及び図5に示すように、衛生及び安全を考慮して、必要な箇所には取り外し式の板状のカバーが取付けられている。
図5中の符号93はモータ用カバーを、符号93aはフランジ取付板48bに設けられたL形のカバー取付用ブラケットを、符号93bはモータ用カバー93の左右の後端に設けられた略三角形状で板材からなる一対のブラケットを、符号93cは一対のブラケット93bに設けられたセンサー取付用ブラケットを表している。また、符号94は透明の材料からなるレベルセンサー用の窓を表している。また、図1中の符号95は上部ホッパー11内の乾燥具材12のレベルを検出するレベルセンサーを表している。
【0030】
次いで、更に本発明の一実施の形態に係る乾燥具材の袋詰め装置10の実験例について説明する。
まず、前提条件を以下の通りとする。
乾燥具材12はカップラーメンのかやくとし、小袋Pのサイズ(図3参照)は長さL=40〜150mm、幅W=40〜100mm、小袋P内の乾燥具材12の重量は0.1〜100g、また、小袋Pの開放側端部36の幅t=5〜15mm、横シール部71の幅T=5〜20mmとする。包材14の幅は約90〜210mmとする。また、小袋Pの製造能力は最大150個/分であり、この場合4本の切り出しパイプ22〜25の1本当たりの計量時間は最短1.6秒必要となる。
【0031】
上記の前提条件に基づいて設計された袋詰め装置10のサイズは、一例として、高さH=1500〜2000mm、長さN=1000〜1500mm、幅S=700〜1000mmである。ここで、切り出しパイプ22〜25は、内径d=30〜100mm、長さM=150〜300mm、回転速度は、低速で5〜30rpm、高速で60〜150rpmとし、傾斜角αは0度又は0度を超えて、20度以下としている。なお、本発明はこれらの数値に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で数値変更をすることは可能である。
【0032】
続いて、袋詰め装置10を用いて、乾燥具材12を秤量して充填し、シールした小袋Pを単体に切断して次の工程に搬送する方法及び作用効果について説明する。
(1)運転前に、上部ホッパー11に所定量の乾燥具材12を投入し、また、繰り出しロール32に包材14を巻回する。
(2)包材14を包材折り曲げ部35を介して内面33、34が重なり合うように折り曲げて小袋形成部15のシール金具69、70間、小袋搬送部37の送りローラー76、77間、及び小袋分離部82の対となるカッター本体82a、82b間にセットする。
(3)切り出し機20を駆動して上部ホッパー11内の乾燥具材12を切り出し、排出シュート41を介して下部ホッパー21内に排出する。下部ホッパー21内に所定の量が投入されると、レベルセンサー92により検出して切り出し機20を停止する。
【0033】
(4)切り出しパイプ22〜25をそれぞれ、最初は高速で、最後は低速で回転させて、それぞれに対応して設けられた計量バケット27〜30に設定量の乾燥具材12を投入する。
(5)計量バケット27〜30内に投入された乾燥具材12の量は、ロードセル61により検出され、設定量に達すると切り出しパイプ22〜25の回転を停止する。
(6)各計量バケット27〜30に貯留された所定量の乾燥具材12は、切り出しシュート31からの切り出し開始信号(即ち、切り出しシュート31が空である信号)によって、予め順番が決められた計量バケット27〜30のいずれか1の開閉ダンパー26を開けて、切り出しシュート31に排出し、切り出しシュート31内に一時貯留される。
【0034】
(7)切り出しシュート31内に一時貯留された乾燥具材12、即ち、各計量バケットに貯留され、前記切り出しシュート31内に仮貯蔵された乾燥具材12は、包装機構16からの梱包開始信号(乾燥具材12を小袋kに充填可能な条件を満足する信号)によって順次、切り出しシュート31の開閉ダンパー65を開けて、小袋形成部15にある小袋k(図3参照)に充填される。
(8)乾燥具材12が切り出されて空になった計量バケット27〜30は、開閉式の開閉ダンパー26により閉じられ、対応する切り出しパイプ22〜25を回転させて、計量バケット27〜30内に所定量の乾燥具材12を切り出す。
(9)小袋形成部15の一対のシール金具69、70により、小袋kの上側の横シール部71を形成することにより、3方がシールされた小袋Pを形成すると共に、この小袋Pの上側に接続して2方(即ち、下側位置及び開放側端部36)がシールされた小袋kが形成される。
【0035】
(10)小袋搬送部37の一対の送りローラー76、77により小袋Pのシールされた開放側端部36を挟んで下方に1ピッチ送り、切り出しシュート31に梱包開始信号を送る。
(11)小袋搬送部37により1ピッチ下方に送られた連包状態の小袋Pは、横シール部71が小袋分離部82により切り離される。
(12)切り離された単体の小袋Pは、ベルトコンベア89上に落下して次工程に搬送される。
(13)以降、前記(6)〜(12)を所定回数繰り返して行う。
【0036】
袋詰め装置10においては、傾斜されて回転する切り出しパイプ22〜25を用いているので、従来の振動フィーダに比べて振動がほとんどないため、乾燥具材12を少量(例えば、0.3g)でも精度良く切り出すことができ、しかも、4本の切り出しパイプ22〜25を用いているので、高速に切り出すことができ、さらに、4本の切り出しパイプ22〜25をコンパクトに配置することができる。また、乾燥具材12に振動が作用しないので、乾燥具材12の割れや欠けがほとんど無い。さらに、従来の装置に比較して、小型化でき、小さいスペースに納めることができる。
【0037】
また、切り出しパイプ22〜25のそれぞれに対応する計量バケット27〜30を設けているので、切り出された乾燥具材12を高速で秤量することができる。なお、切り出しパイプ22〜25を4本設けたが、これに限定されず、必要に応じて、2、3本又は5本以上設けることもできる。
切り出しシュート31に開閉ダンパー65を設けて乾燥具材12を一時貯留して小袋形成部15に排出したが、これに限定されず、タイムスケジュールが問題でなければ、開閉ダンパーを省略して、計量バケット27〜30から直接、乾燥具材12を小袋形成部15に排出することもできる。
【0038】
排出シュート41を間に挟んで上部ホッパー11と下部ホッパー21とを設けることにより、上部ホッパー11を乾燥具材12を供給する容器として使用する。一方、下部ホッパー21は上部ホッパー11から排出された乾燥具材12を必要な量だけ溜める容器として使用する。このように、それぞれ機能を分割することによって、切り出しパイプ22〜25に導入される下部ホッパー21内の乾燥具材12にヘッドによる大きな圧力がかからないで、切り出しパイプ22〜25により安定して乾燥具材12を切り出すことができる。しかし、乾燥具材12に大きな圧力がかからない場合や、乾燥具材12の自重の影響があまりない場合には、上部ホッパーと下部ホッパーとを一つのホッパーにまとめることもできる。
下部ホッパー21の排出部21bに溜まった乾燥具材12を切り出しパイプ22〜25内に導入するために、着脱可能な回転羽根を設け、摩耗や清掃による交換が可能な構造としたが、これらの必要がない条件で使用するのであれば、回転羽根を省略することもできる。
【0039】
縦型3方シールタイプの小袋形成部15を備えた包装機構16を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、縦シール式ではない別のタイプ、例えば、ロータリー式の小袋形成部を備えた包装機構を設けることもできる。
小袋分離部82やベルトコンベア89を共通フレーム18上に設けたが、これに限定されず、状況に応じて、小袋分離部やベルトコンベアを省略してもよい。
各切り出しパイプ22〜25の傾斜角αを同時に調整可能に構成したが、これに限定されず、必要に応じて、個々に調整可能に構成してもよい。また、必要に応じて、傾斜角αを固定してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、請求項1〜6記載の乾燥具材の袋詰め装置は、秤量機構に複数の振動フィーダを使用しないで、回転する切り出しパイプを使用しているので、秤量機構からの振動が軽減され、乾燥具材の秤量がよく正確に行えると共に、秤量機構と包装機構とを共通フレームを介して簡単に一体化することができる。
これによって、秤量機構と包装機構の機械部分の共通化が図れると共に、制御部分も簡略化でき、装置を小型化することができる。
【0041】
特に、請求項2記載の乾燥具材の袋詰め装置においては、複数の切り出しパイプ及び計量バケットを並設して設けているので、例えば、お茶漬け、ふりかけ又はカップラーメンのかやくのような乾燥具材を高速で、少量ずつ正確に秤量して切り出して袋詰めすることができる。
請求項3記載の乾燥具材の袋詰め装置は、ホッパーを上部ホッパーと下部ホッパーとに分けているので、切り出しパイプに導入される下部ホッパー内の乾燥具材に大きな圧力がかからず、切り出しパイプにより安定して乾燥具材が切り出され、この結果、乾燥具材の安定した切り出しができ、乾燥具材を高速で秤量できる。
そして、請求項4記載の乾燥具材の袋詰め装置は、複数の切り出しパイプの傾斜角を同時に調整可能としているので、個々の切り出しパイプを調整しなくて済み、調整作業時間が短縮されると共に、調整作業が容易となる。
【0042】
請求項5記載の乾燥具材の袋詰め装置は、小袋形成部にて、上部開放の小袋内に秤量機構から切り出される乾燥具材を充填すると共に、乾燥具材が充填された先行する小袋の上部を横シールし、しかも、下方の小袋分離部にて、乾燥具材が充填され3方シールされた小袋の横シールの部分を順次、横切断しているので、小袋の形成、乾燥具材の充填及び小袋の横切断の各作業時間が短くでき、これにより生産性が向上する。
請求項6記載の乾燥具材の袋詰め装置は、小袋形成部の直上に切り出しシュートを配置しているので、上部開放の小袋に、切り出しシュートから乾燥具材を即座に投入することができ、この結果、乾燥具材の投入時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る乾燥具材の袋詰め装置の簡略化された正断面図である。
【図2】同乾燥具材の袋詰め装置の簡略化された部分側断面図である。
【図3】同乾燥具材の袋詰め装置の包装機構により形成される連続した多数の小袋を示す説明図である。
【図4】同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の要部側断面図である。
【図5】同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の要部正断面図である。
【図6】同乾燥具材の袋詰め装置の秤量機構の拡大正断面図である。
【符号の説明】
10:乾燥具材の袋詰め装置、11:上部ホッパー、12:乾燥具材、13:秤量機構、14:包材、15:小袋形成部、16:包装機構、17:床面、18:共通フレーム、19:下部排出部、20:切り出し機、21:下部ホッパー、21a:蓋、21b:排出部、22〜25:切り出しパイプ、22a〜25a:供給口、22b〜25b排出口、26:開閉ダンパー、27〜30:計量バケット、27a:傾斜底板、31:切り出しシュート、32:繰り出しロール、33、34:内面、35:包材折り曲げ部、36:開放側端部、37:小袋搬送部、38:切り出し機本体、39:無端チェーン、40:減速機付き電動モータ、41:排出シュート、42〜44:軸受ハウジング、42a〜44a:軸受、42b:取付ビス、42c:取付ビス、45:支持部材、46:大ギア、47:小ギア、48、48a:モータ取付ブロック、48b:フランジ取付板、49:減速機付き電動モータ、50:出力軸、51、52:L形の取付金具、53:ピン、54:支持部材、55、56:支持柱、57:伸縮部材、58:取付金具、59:ロータリソレノイド、59a:回動レバー、59b:作動アーム、59c:ピン、60:支持部材、61:ロードセル、62:防振ゴム、63:共通支持部材、64:ロータリソレノイド、65:開閉ダンパー、66、67:支持アーム、68:溝部、69、70:シール金具、71:横シール部、72:電動モータ、73:チェーン、74:減速機、75:垂直駆動軸、76、77:送りローラー、78:支持部材、79:電動モータ、80:水平駆動軸、81:動力分配機構、82:小袋分離部、82a、82b:カッター本体、83:カッター位置調整機構、84:昇降ブロック、85:ハンドル付き回転軸、86、87:軸受部、88:ベベルギア機構、88a:ボールジョイント、89:ベルトコンベア、90:総合制御操作盤、91:ガイドローラ、92:レベルセンサー、93:モータ用カバー、93a:カバー取付用ブラケット、93b:ブラケット、93c:センサー取付用ブラケット、94:レベルセンサー用の窓、95:レベルセンサー、96:ねじ式のストッパー

Claims (6)

  1. 貯留された乾燥具材を秤量して切り出す秤量機構と、該秤量機構により所定量ずつ切り出された前記乾燥具材を、一定幅を有する帯状の包材から連続的に形成される小袋に順次入れてシールする包装機構とを備えた乾燥具材の袋詰め装置であって、
    前記包装機構は、前記秤量機構の下部位置に共通フレームを介して一体化して配置され、しかも、前記秤量機構に、切り出し方向に沿って水平又は下方に傾斜配置されて回転駆動される切り出しパイプを備えていることを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
  2. 請求項1記載の乾燥具材の袋詰め装置において、前記秤量機構は、前記乾燥具材を貯留し下部から徐々に排出可能なホッパーと、それぞれ独立に回転駆動され、かつ回転することにより前記ホッパーから排出された前記乾燥具材を下流側に切り出す複数の並列配置された前記切り出しパイプと、前記各切り出しパイプの下流側にそれぞれ設けられ、前記乾燥具材を秤量して所定量だけ貯留し、更に下部には一時貯留された前記乾燥具材を切り出す開閉式の開閉ダンパーを備えた計量バケットと、前記各計量バケットから排出された前記乾燥具材を前記包装機構に供給可能な切り出しシュートとを有し、
    前記各計量バケットに貯留された所定量の前記乾燥具材は、前記各計量バケットの開閉ダンパーを介して、前記切り出しシュートに排出され、該切り出しシュートを介して直下の前記包装機構に順次高速で供給されていることを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
  3. 請求項2記載の乾燥具材の袋詰め装置において、前記ホッパーは、上部ホッパーと、該上部ホッパーの下方に設けられた下部ホッパーとを有し、前記上部ホッパーの下部排出部には回転式の切り出し機が設けられ、該切り出し機を介して前記下部ホッパーに徐々に前記乾燥具材を供給することを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
  4. 請求項2及び3のいずれか1項に記載の乾燥具材の袋詰め装置において、前記複数の切り出しパイプは共通の支持部材に搭載され、前記各切り出しパイプの傾斜角を同時に調整可能にしたことを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の乾燥具材の袋詰め装置において、前記包装機構は、ロール状に巻かれた前記包材を徐々に解き、該包材をその幅方向の中心線を基準にして2つ折りする包材折り曲げ部と、該包材折り曲げ部から供給される2つ折りされた前記包材を、その開放側端部を縦シールしてその下部位置を横シールして上部開放の前記小袋を形成すると共に、この横シールによって先行して前記乾燥具材が充填された前記小袋の上部を閉塞する小袋形成部と、該小袋形成部の下流に配置され、前記小袋を間欠的に下方に送り出す小袋搬送部と、該小袋搬送部の下流側に設けられ、前記乾燥具材が充填された前記小袋を順次横シールの部分で横切断する小袋分離部とを有することを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
  6. 請求項5記載の乾燥具材の袋詰め装置において、前記小袋形成部の直上に、前記切り出しシュートの排出口があって、上部開放の前記小袋が形成された後、直ちに、該排出口から計量された前記乾燥具材を上部開放の前記小袋に投入することを特徴とする乾燥具材の袋詰め装置。
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