JP2005037344A - 粒状物の定量分取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体と粒状物が混合された材料から粒状物のみを、可及的に一定量を計量分取し、バラツキなく定量供給できる粒状物の定量分取装置の提供。
【解決手段】 粒状物を含む材料を収容する容器２と、粒状物が収容される複数の計量凹部５が縁近傍部に設けられた平面４Ａを有し、該平面が垂直方向に沿うように容器内に回転可能に設けられた計量ロータ４と、この計量ロータ４の平面と摺動可能に接して容器２内に固定配置され、計量ロータ４の回転時に計量凹部５を露出させる切欠部９と排出シュート取付穴８とが設けられた摺り切り板７と、この摺り切り板の排出シュート取付穴８に一端側が接続され、他端側が容器２から延出された管状をなす排出シュート１０とを備えた定量分取装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、果肉、肉塊、豆などの粒状物を一定量または一定数分取するための粒状物の定量分取装置に関する。

従来、粒状物を一定量または一定数分取するための装置として、種々の装置が提案されている。
例えば、ボール形ホッパに搭載された固形物が、電磁式振動器の振動によりホッパの排出口を経由して第１コンベアに移動され、２個のガイド板により第１コンベア上を整列しながら誘導され、次いで第２コンベア上のガイド板により末端中央部に誘導され、そこからバケットに収納される途中で透過式光電検出器によって計数されるように構成された計数装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
また、ホッパーの排出部に斜めに連結された回転筒を回転させることによって切り出し、受け容器に投入し、計重器で測重し、所定量の粉粒状物を取り出す装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
また、スプリングにて計量板に密着された升の下に、計量板と仕切り板を取り付け、各々を駆動装置にて充填対象容器上に移動させて計量充填させる装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
また、果肉貯槽外から弾性膜を介して果肉貯槽内の液中へパイプの進退を繰り返し、その都度パイプ内圧力を調整し、パイプ口部の膜面を弾性変形させて収納ポケットの形成と平面状態への復元を行い、１ストローク毎にポケット容積相当量の果肉等をバケット投入する移載方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
また、果肉貯槽から果肉片をノズル吸着により取り出してカップ容器等に投入、充填する際に、その取出しから搬送・充填までを自動化処理するための方法が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
また、固形物を配管中を移動させながら計量し、充填するための装置が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。
また、固形物を計量匙で掬い上げて計量する固形物定量充填装置が提案されている（例えば、特許文献７参照。）。
これらの提案以外にも、固形物や粒状物の計量装置や方法が種々提案されている（例えば、特許文献８〜１９参照。）
特開平９−１６１０３７号公報 特開平１０−３１８８２４号公報 特開平１１−１５３４６７号公報 特開平８−４０４１９号公報 特開平５−２２９５１４号公報 特開平７−３１１０６６号公報 特開平８−２５０１号公報 特開平６−３１３７２６号公報 特表平９−５０２１５２号公報 特開２００２−１７３１０３号公報 特開２００１−３３３０２号公報 特開平１０−１４６３７８号公報 特開平８−１０７１６号公報 特開平５−２１１８４４号公報 特表平５−１３２１３６号公報 特開平５−１０７１０４号公報 特開平５−４９９０８号公報 特開平１０−３１６１０１号公報 特表平１１−５０１５９６号公報

しかしながら、前述した従来技術にあっては、液体と粒状物が混合された材料から粒状物のみを分取するのが困難であり、固形物を分取する際に荷重がかかるために、崩れ易い固形物を取り扱うことが困難であるなどの問題があった。従って、これらの従来技術では、液体と粒状物が混合されたものから粒状物のみを、可及的に一定量を計量分取し、バラツキなく定量供給するのは困難であった。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、液体と粒状物が混合された材料から粒状物のみを、可及的に一定量を計量分取し、バラツキなく定量供給できる粒状物の定量分取装置の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、粒状物を含む材料を収容する容器と、前記粒状物が収容される少なくとも１つの計量凹部が周縁近傍部に設けられた平面を有し、回転時に前記計量凹部が下方位置にある時に粒状物と接するように前記容器内に回転可能に設けられた計量ロータと、該計量ロータの回転時、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に一端側が設けられ、他端側が前記容器から延出された管状をなす排出シュートとを備えたことを特徴とする粒状物の定量分取装置を提供する。
本発明の粒状物の定量分取装置において、前記計量ロータの平面が円形をなしており、複数の前記計量凹部がその周縁近傍部に所定間隔毎に配置された構成とするのが好ましい。
また前記排出シュートは前記一端側から他端側に向けて漸次下降するように取り付けることが好ましい。
本発明の粒状物の定量分取装置において、前記計量ロータの回転時、容器内の粒状物が前記計量凹部に流入する位置で計量凹部を露出させる切欠部と、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に排出シュート取付穴とが設けられた摺り切り板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置され、前記排出シュートの一端側が前記摺り切り板の排出シュート取付穴に接続された構成とすることが好ましい。
また前記計量ロータが回転して前記排出シュート取付穴と重なる上方位置に達した時、計量凹部内に収容された粒状物が排出シュート取付穴を通して排出シュートに転がり落ちるように、前記計量凹部が前記計量ロータの径方向中心側から外側に向けて漸次深さを増すように形成することが好ましい。
本発明の粒状物の定量分取装置において、前記計量凹部に、前記計量ロータの回転時、下方位置で流入した所定量の粒状物を前記排出シュートに排出するまで保持するポケット部が設けられた構成としても良い。
また前記計量凹部に粒状物が収容されてから排出されるまでの間に計量凹部から粒状物が排出されるのを防ぐおさえ板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置された構成としてもよい。
さらに前記計量凹部の開口が楕円形または長円形をなし、前記計量ロータの径方向に対して長手方向が交差するように設けられた構成としてもよい。
本発明の粒状物の定量分取装置において、前記計量凹部に、前記計量ロータの回転時、下方位置で流入した所定量の粒状物を前記排出シュートに排出するまで保持するポケット部が設けられ、かつ前記計量ロータの回転時、容器内の粒状物が前記計量凹部に流入する位置で計量凹部を露出させる切欠部と、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に排出シュート取付穴とが設けられた摺り切り板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置され、前記排出シュートの一端側が前記摺り切り板の排出シュート取付穴に接続された構成としてもよい。

本発明の定量分取装置は、粒状物に殆ど荷重を加えることなく、一定量を正確に分取できるので、粒状物に与えるダメージが少なくなり、型崩れし易い粒状物であってもその形状を損なうことなく分取することができる。
また、計量ロータのみを交換するだけで、分取する粒状物の形やサイズ、分取量を容易に変更できるので、各種の粒状物を含む材料の分取に用いることができ、装置の汎用性を高めることができる。
さらに、装置が小型化でき、且つ容器内に収納可能であるので、設置スペースを削減することができる。
また構造が簡単であるので、装置の製造コストが低減できるとともに、メンテナンスが容易となる。
さらに、主要部が容器内に収納されており、容器内を洗浄する際に一緒に洗浄できるため、洗浄が容易であり、自動洗浄が可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１〜５は本発明の粒状物の定量分取装置（以下、定量分取装置と記す。）の一実施形態を示す図であり、図１は定量分取装置１の斜視図、図２は同じ定量分取装置１に用いる計量ロータ４の正面図、図３は同じ定量分取装置１に用いる摺り切り板７の正面図、図４は同じ定量分取装置１の断面図、図５は同じ定量分取装置１による粒状物６の分取動作を説明する正面図である。

この定量分取装置１は、粒状物６を含む材料を収容する容器２と、粒状物６が収容される複数の計量凹部５が周縁近傍部に設けられた平面４Ａを有し、該平面４Ａが垂直方向に沿うように容器２内に回転可能に設けられた計量ロータ４と、この計量ロータ４の平面４Ａと摺動可能に接して容器２内に固定配置され、計量ロータ４の回転時に計量凹部５を露出させる切欠部９と排出シュート取付穴８とが設けられた摺り切り板７と、この摺り切り板７の排出シュート取付穴８に一端側が接続され、他端側が容器２から延出された管状をなす排出シュート１０とを備えて構成されている。

容器２としては、特に限定されず、種々の大きさや形状のタンク等を用いることができる。図示していないが、容器２には材料を供給するための開口または供給管路と、容器２内の残部を排出するための排出路が形成されている。この容器２内に供給される材料としては、例えば、果肉、肉塊、豆などの粒状物を含む液状材料が挙げられる。

この容器２内に回転可能に設けられた計量ロータ４は、本例示においては円盤状乃至円柱状をなしている。この計量ロータ４は、容器２内に水平方向に沿って挿入された回転軸３の先端に固定され、容器２内に配置されている。この計量ロータ４は、平面４Ａを垂直方向に沿わせた状態で、回転軸３の回転駆動により回転する。なお、本発明において「垂直方向に沿うように」とは、平面４Ａを垂直方向に沿わせることが好ましいが、計量ロータ４による粒状物の分取が可能であれば、平面４Ａを垂直ではなく傾けた状態としてもよく、厳密に垂直方向に限定するものではない。

この計量ロータ４に設けられた円形の平面４Ａには、図２に示すように、その周縁近傍部に、その周方向に沿って等間隔に４つの計量凹部５が設けられている。これらの計量凹部５は、分取するべき粒状物６を一定量（または一定数）収容する容積を有している。この計量凹部５の形状は特に限定されないが、本例示では、図２に示すように長半円形状になっている。また計量凹部５の深さは、図４に示すように、計量ロータ４の径方向中心側から外側に向けて漸次深さを増すように形成されている。これによって、計量ロータ４が回転し、計量凹部５が摺り切り板７の排出シュート取付穴８と重なる上方位置に達した時、計量凹部５内に収容された粒状物６が排出シュート取付穴８を通して排出シュート１０に転がり、落下し易くなる。

前記摺り切り板７は、図３に示すように、前記計量ロータ４の平面４Ａと同等な大きさを持つ円板の下部を略扇形に切欠いて、計量凹部５を露出させるための切欠部９を設けた形状になっている。また摺り切り板７の上側には、排出シュート取付穴８が穿設されている。この摺り切り板７は容器２内に固定配置されており、その一面側（図４において摺り切り板７の左側の面）には計量ロータ４の平面４Ａが摺動可能に当接される。

この摺り切り板７には、管状の排出シュート１０が接続されている。この排出シュート１０の一端は、その孔が排出シュート取付穴８と一致するように接続され、その一端側から容器２外にある他端側に向けて排出シュート１０は漸次下降するように設けられている。このように排出シュート１０に傾斜を持たせることで、排出シュート取付穴８を通して排出シュート１０に入った粒状物６が、排出シュート１０内を転がりながら他端側の出口に達するようになっている。

次に、この定量分取装置による粒状物６の分取動作を、図５を参照して説明する。
図１及び図４に示すように、計量ロータ４の平面４Ａを摺り切り板７に摺動可能に当接させて容器２内に配置し、この容器２内に粒状物６を含む材料を供給する。次いで、回転軸３を回転駆動させ、計量ロータ４を回転させる。図５に示す例示では計量ロータ４を時計方向に回転させているが、これに限定されない。

計量ロータ４に設けられた複数の計量凹部５は、平面４Ａの回転に従い、各位置において粒状物６の充填→保持→排出のサイクルを繰り返し、一定量または一定数（以下、一定量と記す。）の粒状物６を材料中から連続的に分取し、排出シュート１０を通して容器２外に送り出す。

図５において、計量ロータ４の平面４Ａは時計方向に回転し、一方、摺り切り板７は固定されている。図示した状態において、上側（１２時方向）にある計量凹部５は、摺り切り板７の排出シュート取付穴８に重なり、収容していた粒状物６がこの排出シュート取付穴８を通して排出シュート１０内に排出される排出状態にある。また右側（３時方向）の計量凹部５は、粒状物６排出後、充填されていない空の状態になっている。また下側（６時方向）の計量凹部５は、摺り切り板７の切欠部９に重なり、粒状物６が計量凹部５内に充填された状態にある。また左側（９時方向）の計量凹部５は、収容された一定量の粒状物６が保持されている状態である。

次に、１つの計量凹部５について、平面４Ａの回転に伴う粒状物６の移動状態を説明する。上側（１２時方向）にて粒状物６の排出を終えた計量凹部５は、摺り切り板７の切欠部９に達するまで、空の状態で時計方向に沿って回転移動する。切欠部９に達し、摺り切り板７から露出した計量凹部５は、容器２内に収容された材料と接する。この計量凹部５が切欠部９を通過している間に、この計量凹部５内には材料中の粒状物６が充填される。粒状物６が計量凹部５内にスムーズに充填されるように、粒状物６充填用のガイド板等を容器２内に設けておくことが好ましい。

粒状物６が充填された計量凹部５が切欠部９を通過して、摺り切り板７と重なる際、計量凹部５から溢れている余剰の粒状物は、摺り切り板７の切欠部側の縁によって摺り切られ、計量凹部５は一定量の粒状物６が充填された状態で摺り切り板７によって塞がれ、材料と隔離される。その後、一定量の粒状物６が充填された計量凹部５は、摺り切り板７によって材料と隔離された保持状態のまま、上側（１２時方向）に向かって移動する。

一定量の粒状物６が充填された計量凹部５が上側（１２時方向）にある排出シュート取付穴８に達すると、粒状物６が計量凹部５から出て、排出シュート取付穴８及び排出シュート１０内を通って容器２外に取り出される。粒状物６の排出を終えた計量凹部５は、再び時計方向に回転移動し、充填、保持及び排出を繰り返す。排出シュート１０からは、複数の計量凹部５が排出シュート取付穴８に達する度に、一定量の粒状物６が排出される。

この定量分取装置１は、粒状物６に殆ど荷重を加えることなく、一定量を正確に分取できるので、粒状物６に与えるダメージが少なくなり、型崩れし易い粒状物６であってもその形状を損なうことなく分取することができる。
また、計量ロータ４のみを交換するだけで、分取する粒状物６の形やサイズ、分取量を容易に変更できるので、各種の粒状物６を含む材料の分取に用いることができ、装置の汎用性を高めることができる。
さらに、装置が小型化でき、且つ容器内に収納可能であるので、設置スペースを削減することができる。
また構造が簡単であるので、装置の製造コストが低減できるとともに、メンテナンスが容易となる。
さらに、主要部が容器２内に収納されており、容器２内を洗浄する際に一緒に洗浄できるため、洗浄が容易であり、自動洗浄が可能である。

図６及び図７は本発明の定量分取装置の他の実施形態を示す図である。この定量分取装置は、計量凹部１３に、計量ロータ１１の回転時、下方位置で流入した所定量の粒状物６を排出シュート１６に排出するまで保持するポケット部１４が設けられ、また計量凹部１３に粒状物６が収容されてから排出されるまでの間に計量凹部１３から粒状物６が排出されるのを防ぐおさえ板１５が計量ロータ１１の平面１２と摺動可能に接して容器２内に固定配置された構成になっている。

本例示による計量凹部１３は、開口が楕円形をなしており、前記計量ロータの径方向ａに対して長手方向ｄが交差するように設けられている。この計量凹部１３は図６（ｂ）に示すように、開口から斜め下方に傾斜し、所定の深さｃを有している。この傾斜角度ｂは、ポケット部１４に収容する粒状物６の量により適宜設定されるが、通常は１５〜６０度、好ましくは１５〜３０度の範囲とされる。また深さｃはポケット部１４に収容する粒状物６の量により適宜設定される。

また図６（ｃ）に示すように、計量凹部１３の開口の長手方向ｄと計量ロータ１１の径方向ａとが成す角度ｅは、１０〜６０度、好ましくは１５〜３０度程度とされる。この角度ｅが前記範囲であれば、計量ロータ１１の回転時、粒状物６の層内で計量凹部１３内に粒状物６がスムーズに流入し、また計量凹部１３が上方位置に達した際、収容されていた粒状物が排出シュート１６の一端側にスムーズに排出される。

図７を参照して、本例示による計量ロータ１１を用いた粒状物６の計量採取方法を説明する。容器２内には適当な量の粒状物６が収容され、前記計量ロータ１１は平面１２が時計方向に回転するように容器２内に配置されている。平面１２の上部にはおさえ板１５が摺動可能に接触配置されている。おさえ板１５の一方側には、排出シュート１６の一端側が近接配置されている。

計量ロータ１１の平面１２に設けられたそれぞれの計量凹部１３は、計量ロータ１１の回転に伴って、粒状物６の層内を通過し、上方位置に向けて時計方向に回転移動する。計量凹部１３が粒状物６の層内を通過する間に、その計量凹部１３内に粒状物６が流入し、ポケット部１４に収容される。計量凹部１３が粒状物６の層から抜け出した後、余剰の粒状物６および／または粒状物以外の液体などが開口から落下し、計量凹部１３内には一定量の粒状物６が収容された状態となる。次いで、この計量凹部１３はおさえ板１５で開口が塞がれ、そのまま上方位置に達する。上方位置に達し、おさえ板１５から計量凹部１３の開口が露出すると、その開口から粒状物６が排出される。排出された粒状物６は、排出シュート１６の一端側に入り、排出シュート１６の管内を通って落下し、排出シュート１６の他端側から容器２外に取り出される。

本実施形態による定量分取装置は、前述した定量分取装置１と同様の効果が得られ、さらに摺り切り板７が不要となるので、摺り切り時に粒状物６がダメージを受けることがなくなり、より良好な状態で粒状物６の計量採取が可能となる。

なお、前記計量凹部１３の形状は図６及び図７の例示に限定されるものではなく、その開口を長円形、長方形、菱形などの他の形状としても良い。例えば図８に示すように、計量凹部１７の開口形状を長方形とし、反時計方向に向けてポケット部を形成した構成としても良い。この計量凹部１７では下方位置で計量凹部１７内に粒状物６が収容され、この計量凹部１７が時計方向に回って上方位置に達するまでポケット部に粒状物６が保持され、計量凹部１７が上方位置に達した時点で計量凹部１７内の粒状物６が排出されるので、摺り切り板７やおさえ板１５を設けなくても、計量凹部１７によって一定量の粒状物６を計量採取することが可能である。また計量凹部１３内から粒状物６以外の液体を排出できるので、液体と粒状物６との混合物から粒状物６のみを計量採取することができる。

また、図７に示した定量分取装置の構成において、おさえ板１５に代えて図３に示す摺り切り板７を用い、この摺り切り板７を計量ロータ１１の平面１２に摺動可能に接して容器内に固定配置すると共に、排出シュート１６の一端側を摺り切り板７の排出シュート取付穴８に接続した構成とすることもできる。

本発明の定量分取装置の一実施形態を示す斜視図である。 同じ定量分取装置に用いる計量ロータの正面図である。 同じ定量分取装置に用いる摺り切り板の正面図である。 同じ定量分取装置の断面図である。 同じ定量分取装置による粒状物の分取動作を説明する正面図である。 計量ロータの他の例を示す正面図である。 本発明の定量分取装置の他の実施形態を示す正面図である。 計量凹部の他の形状を示す正面図である。

符号の説明

１…定量分取装置、２…容器、３…回転軸、４…計量ロータ、４Ａ…平面、５…計量凹部、６…粒状物、７…摺り切り板、８…排出シュート取付穴、９…切欠部、１０…排出シュート、１１…計量ロータ、１２…平面、１３…計量凹部、１４…ポケット部、１５…おさえ板、１６…排出シュート、１７…計量凹部。

Claims (9)

1. 粒状物を含む材料を収容する容器と、前記粒状物が収容される少なくとも１つの計量凹部が周縁近傍部に設けられた平面を有し、回転時に前記計量凹部が下方位置にある時に粒状物と接するように前記容器内に回転可能に設けられた計量ロータと、該計量ロータの回転時、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に一端側が設けられ、他端側が前記容器から延出された管状をなす排出シュートとを備えたことを特徴とする粒状物の定量分取装置。
2. 前記計量ロータの平面が円形をなしており、複数の前記計量凹部がその周縁近傍部に所定間隔毎に配置された請求項１に記載の粒状物の定量分取装置。
3. 前記排出シュートが前記一端側から他端側に向けて漸次下降するように取り付けられた請求項１または２に記載の粒状物の定量分取装置。
4. 前記計量ロータの回転時、容器内の粒状物が前記計量凹部に流入する位置で計量凹部を露出させる切欠部と、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に排出シュート取付穴とが設けられた摺り切り板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置され、前記排出シュートの一端側が前記摺り切り板の排出シュート取付穴に接続された請求項１〜３のいずれかに記載の粒状物の定量分取装置。
5. 前記計量ロータが回転して前記排出シュート取付穴と重なる上方位置に達した時、計量凹部内に収容された粒状物が排出シュート取付穴を通して排出シュートに転がり落ちるように、前記計量凹部が、前記計量ロータの径方向中心側から外側に向けて漸次深さを増すように形成された請求項４に記載の粒状物の定量分取装置。
6. 前記計量凹部に、前記計量ロータの回転時、下方位置で流入した所定量の粒状物を前記排出シュートに排出するまで保持するポケット部が設けられた請求項１〜３のいずれかに記載の粒状物の定量分取装置。
7. 前記計量凹部に粒状物が収容されてから排出されるまでの間に計量凹部から粒状物が排出されるのを防ぐおさえ板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置された請求項６に記載の粒状物の定量分取装置。
8. 前記計量凹部の開口が楕円形または長円形をなし、前記計量ロータの径方向に対して長手方向が交差するように設けられた請求項６または７に記載の粒状物の定量分取装置。
9. 前記計量凹部に、前記計量ロータの回転時、下方位置で流入した所定量の粒状物を前記排出シュートに排出するまで保持するポケット部が設けられ、かつ前記計量ロータの回転時、容器内の粒状物が前記計量凹部に流入する位置で計量凹部を露出させる切欠部と、前記計量凹部に一旦収容された粒状物が排出される位置に排出シュート取付穴とが設けられた摺り切り板が前記計量ロータの平面と摺動可能に接して容器内に固定配置され、前記排出シュートの一端側が前記摺り切り板の排出シュート取付穴に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粒状物の定量分取装置。
   

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