JP2012225831A - 組合せ秤の密閉構造およびガス充填システム - Google Patents

Abstract

【課題】組合せ秤における計量処理でも被計量物の品質劣化を極力抑制できると共に、高い防塵機能をも発揮できるようにする。
【解決手段】組合せ秤２の周囲を密閉カバー２０で覆って密閉カバー２０内に窒素ガスを充填するようにし、密閉カバー２０を、組合せ秤２の周囲を囲む筐体フレーム２５と、この筐体フレーム２５に設けた開口を封止するカバー板２６と、このカバー板２６を、筐体フレーム２５に脱着可能に固定する磁気吸着手段とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、組合せ秤の周囲を覆って密閉する構造、および、その密閉構造内に不活性ガスを充填して食品などの被計量物の品質低下を防止するガス充填システムに関する。

食品等の被計量物を計量する組合せ秤においては、塵埃等の異物混入を防止するために、組合せ秤全体をカバーで覆うと共に、カバーの一部を揺動して開閉できるように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１１２８２１号公報

上記のように組合せ秤全体をカバーで覆う構成では、防塵効果は期待できるものの、品質保全の機能は期待できない。すなわち、食品等の被計量物には、吸湿あるいは酸化によって品質が劣化するものがあり、従来では計量した被計量物を包装する工程において、吸湿剤や防酸化剤などを封入するにとどまっており、計量工程での品質劣化に対する処置は特には講じられていなかった。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、組合せ秤による計量工程でも被計量物の品質劣化を極力抑制できると共に、高い防塵機能を発揮できるようにすることを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

（１）本発明の組合せ秤の密閉構造では、組合せ秤の周囲を覆う密閉カバーを備え、前記密閉カバーは、組合せ秤の周囲を囲む筐体フレームと、該筐体フレームに設けた開口を封止するカバー板と、前記カバー板を、前記筐体フレームに脱着可能に固定する磁気吸着手段とを有している。

本発明の組合せ秤の密閉構造によると、組合せ秤の周囲を覆う密閉カバー内に、窒素ガス等の不活性ガスを充填することによって、組合せ秤に供給される被計量物は、不活性ガス雰囲気中で計量処理されることになり、計量処理中における酸化を極力回避することができる。

また、密閉カバーに備えられたカバー板を筐体フレームから取り外すことによって、筐体フレームの開口から清掃や点検などのメンテナンスを行うことができ、しかも、このカバー板は、磁気吸着で装着されるので、例えば、ヒンジ式の揺動開閉手段やネジ止め式の脱着手段、等に見られる部材同士の強い摩擦が無く、摩耗粉などの塵埃の発生がない。従って、カバー板を、繰り返し脱着しても塵埃が密閉カバー内に入り込むことがなく、防塵性にも優れたものとなる。

更に、磁気吸着式の脱着であるために、カバー板の装着部位には磁気吸着用の平坦な接合面が存在するだけで、ヒンジの回動部やネジ孔のような複雑な隙間が存在せず、被計量物の微細な残渣や外部の塵埃などが入り込んで付着堆積することがなく、筐体フレームの開口やカバー板の清掃も容易に行うことができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記磁気吸着手段は、前記カバー板または前記筐体フレームのいずれか一方に設けられるラバーマグネットと、これに対向して前記カバー板または前記筐体フレームの他方に設けられる磁性材とを備える。

この実施態様によると、カバー板を筐体フレームに装着するためのラバーマグネットが、筐体フレームの開口周縁を封止するシール材としても機能させることができ、専用のシール材は不要となる。

（３）上記（２）の実施態様では、前記カバー板の前記筐体フレームに対する適正取り付け状態を検出する検出手段を備える。

この実施態様によると、カバー板が、筐体フレームに適正に取り付けられておらず、例えば、筐体フレームの開口から浮き上がって取り付けられているような場合には、これを検出手段で検出して報知手段などを作動させることが容易となり、気密不良状態のままで作業を行うようなことを未然に回避することができる。

（４）本発明の組合せ秤のガス充填システムは、本発明に係る組合せ秤の密閉構造を備え、組合せ秤の周囲を覆う前記密閉カバー内に、不活性ガスを供給するガス供給装置と、前記ガス供給装置を制御して前記密閉カバー内を設定された不活性ガス雰囲気に維持するガス供給制御装置とを有する。

本発明の組合せ秤のガス充填システムによると、組合せ秤に供給された被計量物は、不活性ガス雰囲気中で計量処理されることになり、計量処理中における酸化を極力回避することができる。また、充填する不活性ガスに調湿処理を施しておくことで、計量処理中の吸湿も防止することができる。

（５）本発明の好ましい実施態様では、前記ガス供給制御装置は、前記密閉カバー内外の差圧を検出する差圧センサの検出出力に基づいて、前記差圧を設定範囲に維持するよう前記ガス供給装置を制御する。

この実施態様によると、密閉カバー内が外気圧より少し高い圧となるようにガス充填制御を行うことで、密閉カバー内を不活性ガスで満たして所望の不活性ガス雰囲気に保持すると共に、密閉カバー内への外気の流入を阻止して、外部からの湿気や塵埃が入り込むのを防止することができる。

本発明によると、組合せ秤による計量処理を、不活性ガス雰囲気中で行なえるので、被計量物の酸化等の品質劣化を極力抑制できると共に、外部から塵埃等が入り込むのを有効に防止することができる。

図１は計量包装機の正面図である。 図２は密閉カバーの一部を切欠いた組合せ秤の正面図である。 図３は密閉カバーの一部を示す横断平面図である。 図４は密閉カバーの外観斜視図である。 図５は密閉カバーの取り付け構造を示す斜視図である。 図６はガス充填制御のフローチャートである。

以下、図面によって本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る組合せ秤の密閉構造を備える計量包装機の正面図である。

この実施形態の計量包装機は、例えば菓子類、その他の食品等の被計量物を所定量ずつ計量して包装するものであって、櫓状に組み上げ立設されたフレーム１の階上部に組合せ秤２が設置されると共に、計量された被計量物を階下に設置した包装機３のシュート４に投入して包装するよう構成されている。

この実施形態では、２種類の異なる被計量物を、それぞれ所定量ずつ混合して全体の重量が所定重量になるように計量する、いわゆる、ミックス計量を行うものであり、製造ラインなどから搬送されてきた２種類の被計量物が階下からバケットリフタ５、６でそれぞれ揚送された後、振動式の搬入フィーダ７，８にて組合せ秤２に投入供給される。

フレーム１の階上には、中央が開口された床部９が備えられており、その開口９ａ（図２参照）に臨むように組合せ秤２の基台１０が、床面上に設置されている。

図２は、組合せ秤部分を拡大した切欠き正面図であり、この図２に示すように、組合せ秤２の中央には、略円柱形のセンター基体１１が脚部１２を介して基台１０に支持されている。センター基体１１の上部には、上方から供給された被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１３が設けられている。分散フィーダ１３の周囲には、分散移送された被計量物を振動によって外方に搬送する複数のリニアフィーダ１４が放射状に配置されている。

なお、被計量物が１種類である場合には、揚送された被計量物は、分散フィーダ１３の中心上方から供給されて全てのリニアフィーダ１４に分散搬送されることになるが、この例のように、２種類の被計量物を所定量ずつミックス計量する場合には、揚送された各被計量物がそれぞれ搬入フィーダ７，８によって搬送されて、右半部に位置する複数のリニアフィーダ１４群と、左半部に位置する複数のリニアフィーダ１４群に仕分けて分散供給される。

また、各リニアフィーダ１４の下方には、供給ホッパ１５、計量ホッパ１６がそれぞれ対応して設けられ、これら供給ホッパ１５および計量ホッパ１６はそれぞれセンター基体７の周囲に円状に配置されている。

分散フィーダ１３、リニアフィーダ１４、供給ホッパ１５、および、計量ホッパ１６はセンター基体１１に取り付けられ、分散フィーダ１３およびリニアフィーダ１４の振動装置や、供給ホッパ１５および計量ホッパ１５のゲート開閉装置、等の駆動ユニットがセンター基体１１内に収納されている。また図示されていないが、各計量ホッパ１６には、計量ホッパ１６内の被計量物の重量を計測するロードセルなどの重量センサが備えられ、この重量センサもセンター基体１１内に前記駆動ユニットと共に収納されている。

円状に配列された計量ホッパ１６の下方には、２種類の被計量物がそれぞれ設定された重量となるように選択された複数の計量ホッパ１６から排出される被計量物を集めるための集合シュート１７が配置され、さらに、集合シュート１７の下方には、集合シュート１７から滑落した被計量物を一旦貯留した後、排出するための集合ホッパ１８が配置されている。

上記のように構成された組合せ秤２は、その全体が箱形の密閉カバー２０で覆われると共に、バケットリフタ５、６および搬入フィーダ７，８もカバーで覆われた全面密閉型に構成されており、密閉カバー２０の左右側面に、搬入フィーダ７，８が気密状に連通接続されている。また、バケットリフタ５、６に被計量物を搬入する各搬入端もカバー４１，４２によってそれぞれ密閉されている。

組合せ秤２を搭載支持した床部９と包装機３との間には、アクリル樹脂材等からなる漏斗状のカバー２１が配置されて、床部９の下向き面と包装機３の上面にそれぞれ面ファスナー等を用いて気密状に連通接続されている。

前記フレーム１の階下には、図１に示すように、不活性ガスの一例である窒素ガスを加圧送出するガス供給装置２２と、電磁開閉バルブなどを用いて窒素ガスの供給および停止を制御するガス供給制御装置２３とが設置されている。ガス供給制御装置２３には、密閉カバー２０内外の差圧を検出する差圧センサ（図示せず）の検出出力が与えられており、ガス供給制御装置２３は、その検出出力に基づいて、後述のようにガス供給装置２２による窒素ガスの供給を制御する。

このガス供給制御装置２３によって供給制御される窒素ガスが、図２に示すように、配管２４を介して基台１０の隅部複数箇所から密閉カバー２０の内部に供給され、組合せ秤２が収容される空間およびこれに連通した空間が窒素ガスで充填されるようになっている。

図２に示すように、組合せ秤２の全体を覆う箱形の前記密閉カバー２０は、ステンレス鋼材の角パイプで箱形に組み上げられた筐体フレーム２５の上面、前面、背面、および、左右側面に透明アクリル樹脂等からなるカバー板２６を取り付けて構成されている。この例では、図４に示されるように、上面には６枚のカバー板２６が、前面および背面にはそれぞれ２枚のカバー板２６が、また、左右の側面にはそれぞれ３枚のカバー板２６が使用されている。

これらカバー板２６は、筐体フレーム２５に対して脱着可能となっており、このカバー板２６の一部あるいは全部を取り外すことで、露出された開口をメンテナンス口として内部の清掃や点検整備を行うことができるようになっている。

図２、図３及び図５に、前記カバー板２６の取り付け構造が示されている。カバー板２６における内面の四周部に、ラバーマグネット２７が角形環状に接着あるいはネジ止めにより装着されると共に、磁性のないステンレス鋼材からなる筐体フレーム２５の外面には、前記ラバーマグネット２７に対応した形状に、例えば、フェライト系ステンレス鋼材からなる磁性材２８が溶接あるいはネジ止めにより固定されている。カバー板２６を、磁気吸着手段を構成するラバーマグネット２７と磁性材２８との磁性吸着力によって筐体フレーム２５に取り付け保持するように構成されている。

また、この実施形態では、カバー板２６の四隅には、図５に示すように、小孔２９が形成されており、この小孔２９を、筐体フレーム２５における開口の四隅に突設したピン３０に挿通係合することで、カバー板２６を位置決めして筐体フレーム２５に取り付けることができるようになっている。

更に、カバー板２６の外面適所には、カバー板脱着の際に使用する２個あるいは１個の取っ手３１が装着されると共に、カバー板２６の反りや撓みを防止するために必要に応じて補強板３２が連結されている。

また、各カバー板２６が取付けられる筐体フレーム２５における開口内の適所には、磁性感知式の近接センサ３３が設けられると共に、各カバー板２６には、近接センサ３３に対応する磁性材からなる検知片３４が備えられている。近接センサ３３と検知片３４とによって、各カバー板２６の筐体フレーム２５に対する取り付け状態が適正であるか否かを検出する検出手段が構成される。

この検出手段によって、いずれかのカバー板２６が筐体フレーム２５に正しく装着されていない、例えば、いずれかのカバー板２６が筐体フレーム２５から浮き上がるような状態で装着されているようなときには、近接センサ３３の検出出力に基づいて、警告灯やブザーなどの警報手段を作動させることで、正しい装着を促すと共に、上述のガス供給制御装置２３は、窒素ガスの供給を禁止するように構成されている。

これによって、カバー板２６が筐体フレーム２５に正しく装着されていない状態で窒素ガスを供給し、多量の窒素ガスが漏洩して付近が酸欠状態となるのを未然に回避することができる。

なお、カバー板２６は、透明であるので、近接センサ３３として表示灯付きの近接センサを使用することにより、表示灯の点灯の有無によってカバー板２６が正しく装着されているか否かを目視で確認できるようにし、正しく装着されていないカバー板２６を容易に特定できるようにしてもよい。

この実施形態の組合せ秤の密閉構造は以上のように構成されており、ガス供給装置２２から供給制御された窒素ガスを、密閉カバー２０内に供給することで、組合せ秤２の収容空間のみならず被計量物の搬入径路や、包装機３に至る搬出径路も窒素ガスを充填し、被計量物が酸化して品質が低下することを抑制することができる。

密閉カバー２０内に供給された窒素ガスは、各部に存在する隙間や被計量物の移動径路などから除々に漏洩するので、所望の不活性ガス雰囲気を維持するために、ガス供給制御装置２３は、次のようなガス充填制御が行う。このガス充填制御を、図６のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ガス充填中であることを示す充填中フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ１）、ガス充填中であるときには、上述の差圧センサによって検出された密閉カバー２０内外の差圧が入力され（ステップｓ２）、その差圧が、予め設定されている上限値以上であるか否かを判断する（ステップｓ３）。

ステップｓ３において、差圧が上限値以上であるときには、窒素ガスが十分に充填されたとしてガスの充填動作を停止させると共に（ステップｓ４）、充填中フラグをオフし（ステップｓ５）、ガスの充填動作を停止させた時刻を記憶してステップｓ１に戻る（ステップｓ６）。

ステップｓ３において、差圧が上限値以上でないときには、窒素ガスの充填が不十分であるとしてステップｓ１に戻る。

ステップｓ１において、充填中フラグがオンしていないとき、すなわち、窒素ガスの充填を行っていないときには、上述の差圧センサによって検出された密閉カバー２０内外の差圧が入力され（ステップｓ７）、その差圧が、予め設定されている下限値未満であるか否かを判断する（ステップｓ８）。

ステップｓ８において、差圧が下限値未満であるときには、窒素ガスが漏洩して下限値を下回ったとして、窒素ガスの充填動作を開始し（ステップｓ９）、窒素ガスの充填中であることを示す充填中フラグをオンし（ステップｓ１０）、窒素ガスの充填を開始した時刻を記憶してステップｓ１に戻る（ステップｓ１１）。

ステップｓ８において、差圧が下限値未満でないときには、窒素ガスの充填は必要ないとしてステップｓ１に戻る。

以上の窒素ガスの充填制御を行うことで、密閉カバー２０の内圧を外気圧より少し高く維持し、これにより密閉カバー２０内を所望の不活性ガス雰囲気に保ち、被計量物の酸化を抑制しながら計量処理を行うことができる。

なお、記憶したガス充填開始時刻とガス充填作動停止時刻とからガス充填サイクル、１回のガス充填時間、あるいは、１日のガス充填の累積時間等を把握できるので、ガス充填サイクルが短い、１回のガス充填時間が長い、あるいは、ガス充填の累積時間が長いと、ガス漏洩が多く、気密性が低下しているとみなすことができ、モニター表示や報知を行い、気密チェック操作を促す。

（他の実施形態）
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）密閉カバー２０内のガス濃度、例えば、窒素や酸素のガス濃度を検出し、設定された範囲のガス濃度が維持されるようにガス充填制御を行うこともできる。

（２）カバー板２６を、磁性吸着で筐体フレーム２５に取り付ける手段として、上記実施形態とは逆に、カバー板２６に磁性材２８を固着し、筐体フレーム２５の開口にラバーマグネット２７を取り付けることもできる。

（３）上記実施形態では、密閉カバー２０の全ての面が脱着可能なカバー板２６で開閉できるものとしているが、一部のカバー板２６のみを脱着可能にして、他をネジ止めなどで固定しておく仕様で実施することもできる。

（４）上記実施形態では、カバー板２６を筐体フレーム２５に磁性吸着させるラバーマグネット２７が気密用のシール材としても機能しているが、例えば、カバー板２６の内面に環状のゴムシールを装着すると共に、カバー板２６の四隅などの適所に強いマグネット片を取り付け、複数箇所での局部的な磁性吸着でカバー板２６を筐体フレーム２５に装着すると共に、専用のゴムシールで気密を図ることも可能である。

２ 組合せ秤
２０ 密閉カバー
２２ ガス供給装置
２３ ガス供給制御装置
２５ 筐体フレーム
２６ カバー板
２７ ラバーマグネット
２８ 磁性材

Claims (5)

1. 組合せ秤の周囲を覆う密閉カバーを備え、
   前記密閉カバーは、組合せ秤の周囲を囲む筐体フレームと、該筐体フレームに設けた開口を封止するカバー板と、前記カバー板を、前記筐体フレームに脱着可能に固定する磁気吸着手段とを有する、
   ことを特徴する組合せ秤の密閉構造。
2. 前記磁気吸着手段は、前記カバー板または前記筐体フレームのいずれか一方に設けられるラバーマグネットと、これに対向して前記カバー板または前記筐体フレームの他方に設けられる磁性材とを備える、
   請求項１に記載の組合せ秤の密閉構造。
3. 前記カバー板の前記筐体フレームに対する適正取り付け状態を検出する検出手段を備える、
   請求項２に記載の組合せ秤の密閉構造。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の組合せ秤の密閉構造を備え、
   組合せ秤の周囲を覆う前記密閉カバー内に、不活性ガスを供給するガス供給装置と、前記ガス供給装置を制御して前記密閉カバー内を設定された不活性ガス雰囲気に維持するガス供給制御装置とを有する、
   ことを特徴とする組合せ秤のガス充填システム。
5. 前記ガス供給制御装置は、前記密閉カバー内外の差圧を検出する差圧センサの検出出力に基づいて、前記差圧を設定範囲に維持するよう前記ガス供給装置を制御する、
   請求項４に記載の組合せ秤のガス充填システム。

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