JP2018104010A - 原料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、追加供給部をホッパーの上流側に備えた原料供給装置において、原料が塊状で追加供給されることを抑制できると共に、幅方向での原料のバラツキを抑止することができる原料供給装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、ホッパー１０と、追加供給部２と、複数の切り出し筒１４と、複数の供給シャッター１７と、複数の計量装置１８と、集合シャッター１９と、各部の動作を制御する制御装置２１と、を備えた原料供給装置１であって、追加供給部２が、追加供給ホッパー３０と、追加供給フィーダー３３と、前記トラフ上の所定高さで原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材３４と、第一の規制部材３４よりもホッパーに近くかつより低い位置で原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材３５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、包装フィルムを用いた自動充填包装機に原料を所定重量だけ供給する原料供給装置に関するものであって、粒状、粉状の原料の他、特にきざみのり、削り節などのチップ状で原料同士が絡まり易いものに対応する。

従来のこの種の装置の一例として、例えば特許文献１に記載されている自動包装機への原料供給装置では、インスタント食品のかやくや、植物の種などの不定形な粒状原料を計量して自動包装機に供給するために、次のような構成を採用している。

すなわち、特許文献１に記載の原料供給装置において、ホッパー（原料貯留部）の排出部から排出された原料は、回転手段により同一方向に回転している下方傾斜した切り出し筒から、連続的に切り出されて受け部材内に投下され、計量装置により計量される。その後、所定重量に達したら開閉手段により受け部材の開閉蓋を開けて、計量された原料を排出する。その結果、正確な所定量の切り出しができて、披計量物（原料）の過剰切り出し又は過少切り出しによって生じる、コスト高や不良品処置の手間などが解消できるとしている。

特開平０８−２２６８４５号公報

しかしながら、このような特許文献１に記載の原料供給装置では、ホッパー内の上〜中位置で多量の原料が絡まってしまい、ホッパー内下部の排出部付近が空洞になってしまうことがあった(図８（Ａ）参照)。
このような原料の空洞化現象を『ブリッジ現象』とも称する。すなわち、図８（Ａ）に示すように、ホッパー内の上から中程の位置で原料同士が絡まってブリッジが形成されてしまうおそれがあり、このようなブリッジが形成されてしまうと、ブリッジより下方の原料は順次排出されるがブリッジ部分はそのまま残されるため、ブリッジの下方（内側）に空洞が生じて、ホッパーから下流側への原料の供給が良好に行なえなくなるといった実情があった。

このようなことから、例えば、ホッパー上部に追加供給部を設置し、ホッパーに対し原料を少量ずつ追加供給することで、ホッパー内に多量の原料を貯め込まないようにしてブリッジ現象の発生を防止するといったことも想定される。

しかしながら、かかる追加供給部を備えた構成で、きざみのりや削り節などのチップ状で特に絡まり易い原料を用いた場合、原料が絡まった塊で供給されたり、ホッパーの幅方向に不均一に原料が供給されることがあるため、複数の切り出し筒が備えられている場合には、図８（Ｂ）に示すように、切り出し筒毎の披計量物（原料）の存在ばらつきが生じ、下流側への原料の供給不良や供給ばらつきが生じるといった実情があった。

更に、このような事態となった時、切り出し筒で塊状の原料が詰まったり、部分的に切り出し筒への供給が空になるなどして、原料供給装置が異常停止し包装機の生産効率を損なってしまうといった実情があった。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、ホッパーに原料を供給するための追加供給部をホッパーの上流側に備えた原料供給装置において、原料が塊状で追加供給されることを抑制できると共に、切り出し筒が原料搬送の幅方向に複数備えられる場合でも、幅方向での原料のバラツキを抑止して均一な状態で原料を供給することができ、延いてはホッパー内の原料要因により異常停止等することのない原料供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、
粒状、粉状またはチップ状の原料を貯留するホッパーと、
ホッパーに原料を供給するホッパー上方に配置された追加供給部と、
ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を回転動作によって切り出す複数の切り出し筒と、
搬送された原料を受け取って予め設定したタイミングで集合シャッターに送り出す複数の供給シャッターと、
供給シャッター内の原料の重量を計測する複数の計量装置と、
複数の供給シャッターから送り出された原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行う集合シャッターと、
複数切り出し筒の切り出し動作と、複数計量装置の計測動作と、複数供給シャッターの送り出し動作と、集合シャッターの集合送り動作を制御する制御装置と、
を備えた原料供給装置であって、
前記追加供給部が、
追加分の原料を貯留する追加供給ホッパーと、
前記追加供給ホッパーの直下に配置されていて、追加ホッパー内の原料をホッパーに向けて供給する幅広の平角皿状のトラフを備えた追加供給フィーダーと、
前記トラフ上の所定高さで、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材と、
前記トラフ上の第一の規制部材よりもホッパーに近く第一の規制部材よりも低い位置で、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材と、
を備えていることを特徴とする。

粒状、粉状またはチップ状の原料を貯留するホッパーと、
ホッパーに原料を供給するホッパー上方に配置された追加供給部と、
ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を揺動動作によって切り出す上面が開放された断面略Ｕ形状の傾斜樋構造を有する掻き出し樋と、
搬送された原料を受け取って予め設定したタイミングで集合シャッターに送り出す複数の供給シャッターと、
供給シャッター内の原料の重量を計測する複数の計量装置と、
複数の供給シャッターから送り出された原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行う集合シャッターと、
複数切り出し筒の切り出し動作と、複数計量装置の計測動作と、複数供給シャッターの送り出し動作と、集合シャッターの集合送り動作を制御する制御装置と、
を備えた原料供給装置であって、
前記追加供給部が、
追加分の原料を貯留する追加供給ホッパーと、
前記追加供給ホッパーの直下に配置されていて、追加ホッパー内の原料をホッパーに向けて供給する幅広の平角皿状のトラフを備えた追加供給フィーダーと、
前記トラフ上の所定高さで、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材と、
前記トラフ上の第一の規制部材よりもホッパーに近く第一の規制部材よりも低い位置で、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材と、
を備えていることを特徴とする。

本発明において、前記第一の規制部材と第二の規制部材の均し動作は、それぞれの原料接触部分の動作軌道が略楕円状であり、前記動作軌道はその下弦において追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に動作することを特徴とすることができる。

本発明において、前記第一の規制部材と第二の規制部材のそれぞれの先端の原料接触部分は、複数の櫛歯状に形成されていることを特徴とすることができる。

本発明において、前記第二の規制部材の櫛歯状部分は、第一の規制部材の櫛歯状部分に対して互い違いに配列されているとともに、
第二の規制部材の原料接触部分の動作軌道は、第一の規制部材の原料接触部分の動作軌道に対して、一部が重複していることを特徴とすることができる。

本発明において、前記第一の規制部材と第二の規制部材の原料接触部分の動作軌道は、その重複部分において櫛歯状部分同士が交差するタイミングで動作することを特徴とすることができる。

本発明において、前記追加供給部は、第一の規制部材と第二の規制部材の上下高さを調整可能とする規制部材上下調整部を備えていることを特徴とすることができる。

本発明において、前記追加供給部は、第一の規制部材の上下高さを調整可能とする第一の規制部材上下調整部と、第二の規制部材の上下高さを調整可能とする第二の規制部材上下調整部と、を備えていることを特徴とすることができる。

本発明において、前記追加供給ホッパーは、底面全てと追加供給フィーダーの搬送方向を向いた側面の一部が開口していて、上下位置を調整可能であり前記開口した側面の一部を塞ぐように配置される供給規制板を備えていることを特徴とすることができる。

本発明において、前記追加供給ホッパーは、攪拌装置を備え、
該攪拌装置は、
攪拌駆動部により揺動駆動される攪拌軸であって、追加供給ホッパー３０内の高さ方向中程の原料の搬送方向に直交する水平方向に延在される攪拌軸に取り付けられ追加供給ホッパー内上方を攪拌する櫛歯状の上方攪拌部材と、
前記攪拌軸に取り付けられ追加供給ホッパー内下方を攪拌する櫛歯状の下方攪拌部材と、
が備えられていることを特徴とすることができる。

本発明において、前記ホッパーは、内部の原料貯留量が所定のレベルを下回った時に原料不足信号を発する原料レベルセンサを備えていて、
制御装置が原料不足信号を受けていない時は、追加供給フィーダーを停止するように制御する一方、
制御装置が原料不足信号を受けている時は、追加供給フィーダーのホッパーへの原料供給を行うように制御することを特徴とすることができる。

本発明によれば、ホッパーに原料を供給するための追加供給部をホッパーの上流側に備えた原料供給装置において、原料が塊状で追加供給されることを抑制できると共に、切り出し筒が原料搬送の幅方向に複数備えられる場合でも、幅方向でのバラツキを抑止して均一な状態で原料を供給することができ、延いてはホッパー内の原料要因により異常停止等することのない原料供給装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態である原料供給装置の側面図（左側面図）（原料搬送方向に直交する水平方向から見た図）である。 同上実施の形態に係る原料供給装置の正面図（原料搬送方向から見た図）である。 （Ａ）は同上実施の形態に係る原料供給装置の追加供給部を拡大して示す側面図であり、（Ｂ）は同上追加供給部の規制位置を拡大して示す側面図である。 （Ａ）は櫛歯状の第一の規制部材及び第二の規制部材の一例を示す正面図であり、（Ｂ）は同上追加供給部の規制部材の動作軌道（移動軌跡）の一例を拡大して示す側面図である。 （Ａ）は同上追加供給部における規制部材と追加ホッパーの出口の高さ調整機構の一例を示す側面図であり、（Ｂ）は同上追加供給部における規制部材の高さ調整機構の他の一例を示す側面図である。 （Ａ）は同上追加供給部の規制部材の高さ（原料との接触位置）を下げた状態を示す側面図であり、（Ｂ）は同上追加供給部の規制部材の高さ（原料との接触位置）を上げた状態を示す側面図であり、（Ｃ）は同上追加供給部の供給規制板の高さ（原料との接触位置）を下げた状態を示す側面図であり、（Ｄ）は同上追加供給部の供給規制板の高さ（原料との接触位置）を上げた状態を示す側面図である。 （Ａ）は同上原料供給装置の原料レベルセンサを備えたホッパーの一例を示す背面図であり、（Ｂ）は原料レベルが通常時の様子（追加供給フィーダーが停止される場合）を示す背面図であり、（Ｃ）は原料レベルが不足時の様子（追加供給フィーダーが動作される場合）を示す背面図である。 （Ａ）は従来の原料供給装置のホッパーにおけるブリッジ現象を説明するための側面図であり、（Ｂ）は従来の原料供給装置のホッパーにおける幅方向での原料バラツキの一例を説明する背面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

ここで、本実施の形態に係る原料供給装置は、原料供給装置の上位置に、原料を追加供給する追加供給装置を備えた構成を前提として、追加供給される原料に高さの違う２段階の規制部材を当てて、段階的に追加供給量を規制することを特徴とする。

また、本実施の形態に係る原料供給装置は、切り出し筒及び計量装置に直近のホッパー内のブリッジ現象の発生リスクを回避するために、切り出し筒及び計量装置に直近のホッパー内の原料を最小限にキープするという考えに基づいて、追加供給装置から切り出し筒及び計量装置に直近のホッパーへの追加原料の供給に際して、規制部材を当てて追加供給量をなるべく少量に規制することを特徴としている。

本実施の形態に係る原料供給装置は、特に絡まり易いチップ状の原料（きざみのり、削り節、きざみわかめなど）等を対象とし、部材の規制する高さを少しずつ複数段階とすることで、塊となった原料を徐々に切り崩して均すようにして、原料が塊のまま供給されたり追加供給フィーダー上に留まってしまうことを防止することに貢献可能である。

本実施の形態に係る原料供給装置は、後で詳述するように、
粒状、粉状またはチップ状の原料を貯留するホッパー（10）と、
ホッパーに原料を供給するホッパー上方に配置された追加供給部（2）と、
ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を回転動作によって切り出す複数の切り出し筒（14）と、
搬送された原料を受け取って予め設定したタイミングで集合シャッターに送り出す複数 の供給シャッター（17）と、
供給シャッター内の原料の重量を計測する複数の計量装置（18）と、
複数の供給シャッターから送り出された原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行う集合シャッター（19）と、
複数切り出し筒の切り出し動作と、複数計量装置の計測動作と、複数供給シャッターの送り出し動作と、集合シャッターの集合送り動作を制御する制御装置（21）と、
を備えた原料供給装置（1）であって、
前記追加供給部（２）が、
追加分の原料を貯留する追加供給ホッパー（30）と、
前記追加供給ホッパーの直下に配置されていて、追加ホッパー内の原料をホッパーに向けて供給する幅広の平角皿状のトラフを備えた追加供給フィーダー（33）と
前記トラフ上の所定高さ(LV1)で、追加供給フィーダーの原料送り方向（原料搬送方向）（V4）に対して逆方向(V2)に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材(34)と、
前記トラフ上の第一の規制部材よりもホッパーに近く第一の規制部材よりも低い位置(LV2)で、追加供給フィーダーの原料送り方向に対して逆方向(V3)に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材(35)と、
を備えていることを特徴としている。

なお、上記において、切り出し筒（14）は、「ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を揺動動作によって切り出す上面が開放された断面略Ｕ形状の傾斜樋構造を有する掻き出し樋」に代替可能である。

以下、添付の図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態である原料供給装置の側面図であり、図２は同上実施の形態に係る原料供給装置の正面図であって、最初に、同上実施の形態に係る原料供給装置の構成に関する説明を行う。即ち、図１と図２に示すように、本実施の形態に係る原料供給装置１において、１０はホッパー、１１はホッパー１０内の原料（粒状、粉状の原料の他、例えば、きざみのり、削り節などのチップ状で原料同士が絡まり易い原料など）の残量を原料レベルセンサ等により確認するための窓（ガラス窓など）、１２はホッパー１０内の原料の残量レベルを計測する原料レベルセンサ、１３はホッパー１０の基台２０（装置フレーム）に対する傾斜を調整するための傾斜調整ベース、１４はホッパー１０内の原料を切り出しつつ下流側へ搬送する切り出し筒である。

この切り出し筒１４は中空円筒状の部材を傾斜させた構造を有している。また、切り出し筒１４の外周には駆動伝達ギヤが嵌め込まれており、該駆動伝達ギヤに駆動ギヤ等を介して回転連結された駆動用モータ等を含んで構成される切り出し駆動部１５により、切り出し筒１４はその長手方向中心軸廻りに回転されるように構成されている。

かかる回転動作により、切り出し筒１４は、ホッパー１０内の原料を切り出して切り出し筒１４の中空部内に導き、その後は回転動作により、原料を下流側のフィーダー１６に向けて搬送することができるようになっている。

前記切り出し筒１４の傾斜出口直下には、フィーダー１６が配置されており、このフィーダー１６は切り出し筒１４より受け取った原料を拡散させつつ、振動作用で図１において右方向に搬送する。

そして、上記フィーダー１６の出口直下には、供給シャッター１７が配置されており、この供給シャッター１７は計量装置１８に接続されていて、フィーダー１６により搬送されてきた原料は、閉じられた状態となっている供給シャッター１７内に落下される一方、計量装置１８は、供給シャッター１７により受け止められている原料の重量を計測できるようになっている。

計量装置１８が予め設定された計量値となったことを計測すると、供給シャッター１７の落下口が開放され、下流側の集合シャッター１９に正しく計量された原料が送り出されるようになっている。

集合シャッター１９は、複数の供給シャッター１７から送り出された計量済みの原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行うようになっている。

なお、複数の供給シャッター１７から送り出される個別の原料を、集合シャッター１９に集合させているのは、少ない原料を複数個所で計量してから合流させた方が、計量速度を速くすることができると共に（例えば、供給シャッター１７の２列分の原料量が下流側で要求される場合、５列のうち２列だけの供給シャッター１７を開き集合シャッター１９に供給した後、対応する２列分の切り出し筒１４とフィーダー１６を動かして次の原料を計量する間に、他の計量済みの２列分の原料を供給シャッター１７を開放して集合シャッター１９に送り出すことができる）、原料の計量自由度を高めることができるからである。

なお、上記の各要素は、基台（フレーム）２０に構築されており、この基台２０の下には本発明に係る原料供給装置の各種制御を行う制御装置（コントローラー）としての制御盤２１と、制御盤２１の各種入出手段である操作パネル２２が配備されている。

ここで、本実施の形態は、ホッパー１０内での原料のブリッジ現象の発生の抑制するために、ホッパー１０に少しずつ原料を供給する追加供給装置をホッパー１０の上流側に備えた構成とすると共に、該追加供給装置を備えた場合に生じるおそれのある問題を解決するために、すなわち、原料が塊状で追加供給されることを抑制できると共に、切り出し筒が原料搬送の幅方向（原料搬送方向に直交する水平方向）に複数備えられる場合でも、幅方向での原料のバラツキを抑止して均一な状態で原料を供給することができ、延いてはホッパー内の原料要因により異常停止等することがないように、以下のような構成を備えている。

図１、図２、図３等に示すように、本実施の形態に係る原料供給装置１には、ホッパー１０に原料を供給するホッパー１０上方に配置された追加供給部２が備えられている。

かかる追加供給部２は、
ホッパー１０に追加供給する追加用の原料（粒状、粉状の原料の他、例えば、きざみのり、削り節などのチップ状で原料同士が絡まり易い原料など）を貯留する追加供給ホッパー３０と、
前記追加供給ホッパー３０の直下に配置されていて、追加供給ホッパー３０内の原料をホッパー１０に向けて供給するための幅広の（複数の切り出し筒１４の並設方向に幅の広い）平角皿状のトラフ３３Ａ（板状材料を上方開口のコ字状に折り曲げ、原料搬送方向の一端は開口されると共に、他端は例えば底面が徐々に開口を塞ぐように外端に向かうに従って徐々に隆起されているような形状を有する溝状の要素）（搬送台、搬送すべり台）を備えた追加供給フィーダー（振動フィーダー）３３と、
前記トラフ３３Ａ上の所定高さ（図３（Ｂ）のＬＶ１参照）で、追加供給フィーダー３３の原料送り方向（原料搬送方向：Ｖ４）に対して逆方向（Ｖ２）に均し動作を行いホッパー１０に送られる原料のレベル（トラフ３３Ａの内側底面からの高さ）を規制する第一の規制部材３４と、
前記トラフ３３Ａ上の第一の規制部材３４よりもホッパー１０に近く（原料の搬送方向下流側の位置で）、その先端部分３５１が第一の規制部材３４の先端部分３４１よりも低い位置（図３（Ｂ）のＬＶ２参照）で、追加供給フィーダー３３の原料送り方向（Ｖ４）に対して逆方向（Ｖ３）に均し動作を行いホッパー１０に送られる原料のレベル（トラフ３３Ａの内側底面からの高さ）を更に低い位置で規制する第二の規制部材３５と（図１、図３、図４（Ｂ）等参照）、
を備えている。

なお、前記第一の規制部材３４及び第二の規制部材３５は、図４（Ａ）に示すように、丸棒や角棒等の棒状要素を所定間隔で複数並設した櫛刃状とすることができるが、これに限定されるものではなく、原料搬送幅方向に延在される平板状（延在される平板を複数に分割した場合も含む）とすることができる。

ただし、「平板状」とした場合、原料を横つながりの塊ごと移動させる可能性が高いので場合(原料の種類など)によってはＮＧとなるおそれが高まるが、櫛歯状（フォーク状）とした場合には、各刃が塊の原料に刺さって解すことができるため、原料にかかわらず均し易くなるといったことが期待できる。

また、前記第一の規制部材３４及び第二の規制部材３５を動力源により移動可能に構成することができる。
かかる場合には、例えば、前記第一の規制部材３４及び第二の規制部材３５が行う均し動作を楕円状とすることができる（図４（Ｂ）参照）。例えば、図３（Ａ）に示すように、規制駆動部３６のリンク機構１（３６１）、リンク機構２（３６２）を回転駆動モータにより駆動することで、前記第一の規制部材３４及び第二の規制部材３５の先端部分（原料接触部分）３４１、３５１を楕円状に移動させることができる。

すなわち、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の均し動作は、トラフ３３Ａ上での原料送り方向（原料搬送方向）に略直交する水平方向から見たときに、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のそれぞれの先端部分３４１、３５１が略楕円状に移動する（それぞれの先端部分３４１、３５１の移動軌跡が略楕円状となる）ようにすることができる。つまり、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のそれぞれの原料接触部分（先端部分３４１、３５１）の動作軌道（Ｖ２，Ｖ３）を略楕円状とすることができる。更に、前記動作軌道は、略楕円状の下弦において追加供給フィーダー３３の原料送り方向（Ｖ４）に対して逆方向に動作することを特徴とすることができる（図４（Ｂ）等参照）。

このように、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のそれぞれの原料接触部分（先端部分）３４１、３５１の動作軌道（Ｖ２，Ｖ３）を略楕円状とすると、必要以上に荒すことなく静かに、トラフ３３Ａ上を搬送されてくる原料を均すことができるため、円滑で効果的な原料の均しの実現に貢献可能である。

なお、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のそれぞれの原料接触部分（先端部分）３４１、３５１を、略楕円状の下弦において追加供給フィーダー３３の原料送り方向に対して逆方向に動作させる構成とすれば、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のそれぞれの原料接触部分（先端部分）３４１、３５１をトラフ３３Ａ上を搬送されてくる原料に対して反対方向から衝突させて強力に原料を均すことができるため、原料の幅方向（原料の搬送方向と直交する水平方向）におけるバラツキを効果的に無くすことができる。

また、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の原料接触部分（先端部分）３４１、３５１の動作範囲（移動軌跡）が、原料搬送方向において離間していると、その間に、第二の規制部材３５により均されて上流側に戻された原料が溜まってしまうため、第二の規制部材３５が規制すべき規制量が多くなって良好な均しを行なうことができなくなる場合が想定される。

このため、そのような場合には、本実施の形態では、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の原料接触部分（先端部分）３４１、３５１の動作範囲（移動軌跡）を原料搬送方向において重複（オーバーラップ）させることで、第一の規制部材３４の原料接触部分（先端部分）３４１によって、第二の規制部材３５により均されて上流側に戻された原料を解すことができるため、第二の規制部材３５の規制量が所定以上に増えないようにすることができる（図４（Ｂ）参照）。

なお、第二の規制部材３５で追加供給フィーダー３３の上流側に均されて戻されてきた余剰分の原料を、第一の規制部材３４が第二の規制部材３５との重複位置で、第二の規制部材３５から直接受け取って更に上流に戻すことができるように（すなわち、より効果的かつ確実に原料を均すことができるように）、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の原料接触部分（先端部分）３４１、３５１の動作のタイミングを合わせることが好ましい。すなわち、同じ動作速度（回転速度）で、かつ、位相が回転角度で１８０度ズレた状態として、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の原料接触部分（先端部分）３４１、３５１を動作させることが好ましい（図４（Ｂ）の各動作タイミングＴ１〜Ｔ４、ｔ１〜ｔ４を参照）。

言い換えると、前記第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の原料接触部分３４１、３５１の動作軌道（移動軌跡）は、その重複部分において櫛歯状部分同士が交差するタイミングで動作するようにすることができる。

また、原料供給装置１の基台（フレーム）２０に対して規制部材駆動部３６の上下方向の相対位置（高さ）（Ｖ７）を規制部材上下調整部３８を介して調整可能に構成することで、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の先端部分３４１、３５１の上下方向の高さ位置を調整可能に構成することができ、これにより原料との接触位置を調整可能とし、ホッパー１０への原料の追加供給量を調整可能な構成とすることができる（図５（Ａ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）参照）。

また、図５（Ｂ）に示すように、規制部材駆動部３６を相互独立に構成し、原料供給装置１の機台（フレーム）２０に対して、第一の規制部材駆動部３６Ａ、第二の規制部材駆動部３６Ｂの上下方向の相対位置（高さ）（Ｖ７Ａ、Ｖ７Ｂ）を第一の規制部材上下調整部３８Ａ、第二の規制部材上下調整部３８Ｂを介して相互独立に調整可能に構成することで、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の先端部分３４１、３５１の上下方向の高さ位置を相互独立に調整可能に構成することができ、これにより、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５のレベル差を調整でき、以って原料との接触位置をより精密に調整可能とし、ホッパー１０への原料の追加供給量をより精密に調整可能な構成とすることができる。

また、本実施の形態では、追加供給ホッパー３０の出口側側板３０Ａ（原料搬送方向下流側の幅方向に延在する側板）に、シャッター状の供給規制板３７を備えることができ、該供給規制板３７の上下方向の高さ（Ｖ６：図５（Ａ）参照）調整を可能とすることで、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５による規制前の原料の追加供給量を調整することができ、以ってより高精度にホッパー１０への原料の追加供給量を調整することができる（図５、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）参照）。

すなわち、本実施の形態では、前記追加供給ホッパー３０は、底面全てと追加供給フィーダー３３の搬送方向（Ｖ４）を向いた側面（出口側側板３０Ａ）の一部が開口していて、上下位置を調整可能であり前記開口した側面の一部を塞ぐように配置される供給規制板３７を備えて構成することができる。

また、本実施の形態では、追加供給ホッパー３０内で原料を上下方向に崩すように撹拌して、追加供給ホッパー３０内における原料のブリッジ現象が生じるのを防止することができるように構成されている（図３（Ａ）参照）。

すなわち、前記追加供給ホッパー３０は、図１、図２、図３（Ａ）に示すように、攪拌装置３１が備えられ、
攪拌装置３１は、
攪拌駆動部（例えば揺動モータ）３２によりＶ１方向に揺動駆動される攪拌軸３２Ａであって、追加供給ホッパー３０内の高さ方向中程の幅方向（追加供給フィーダー３３による原料の搬送方向に直交する水平方向）に延在される攪拌軸３２Ａに取り付けられ追加供給ホッパー３０内上方を攪拌する上方攪拌部材（上方攪拌棒）３１Ａと、
前記攪拌軸３２Ａに取り付けられ追加供給ホッパー３０内下方を攪拌する下方攪拌部材（下方攪拌棒）３１Ｂと、
が備えられている。

なお、上方攪拌部材３１Ａは、
攪拌軸３２Ａから二股に分かれそれぞれ斜め上方に延在される棒状部材３１ａ、３１ｂと、
略へ字状に折曲された棒状部材３１ｃ（３１ｄ）であって、棒状部材３１ｃ、３１ｄは攪拌軸３２Ａを挟んで対面配置され、各折曲部付近が棒状部材３１ａ（３１ｂ）の先端に接続されていると共に、棒状部材３１ｃ（３１ｄ）の上端同士が接続され、下端がフリーとされている。

また、下方攪拌部材３１Ｂは、攪拌軸３２Ａから略垂直に下方に延在される棒状部材により構成されている。

但し、上方攪拌部材３１Ａ、下方攪拌部材３１Ｂは、上記構成に限定されるものではなく、追加供給ホッパー３０内のブリッジ現象の発生を抑制可能であれば、適宜変更可能である。

なお、上方攪拌部材３１Ａ、下方攪拌部材３１Ｂは、図２に示すように、攪拌軸３２Ａの長手方向に沿って所定間隔を持って相互に互い違いに（櫛歯状に）配設されることができる。

すなわち、本実施の形態では、上下２方向に向かって延在している櫛歯状の先端部分を備えた撹拌部材（３１Ａ，３１Ｂ）が追加供給ホッパー３０の側面から原料内を通るように幅方向に沿って挿通された撹拌軸（揺動軸）３２Ａに取り付けられていて、
撹拌軸（揺動軸）３２Ａは、前記撹拌部材３１Ａ，３１Ｂの櫛歯状の先端部分を追加供給ホッパー３０内で搖動駆動させる撹拌駆動部３２に接続された構成とすることができる（図２等参照）。

また、本実施の形態では、ホッパー１０内の原料が増え過ぎないように原料レベルセンサ１２でホッパー１０内の原料量を検出し、その検出結果に基づいて、原料の追加供給動作を制御（規制）することができるように構成されている（図１、図７等参照）。

例えば、ホッパー１０の両側面に透明な窓（ホッパー窓１１Ａ，１１Ｂ）が備えられ、フォトセンサ等からなる原料レベルセンサ１２Ａ，１２Ｂで原料の有無（原料残量）を検知（検出）することができるように構成することができる（図７（Ａ）〜図７（Ｃ）参照）。

また、他の例としては、ホッパー１０の背面側に窓（ホッパー窓）を設けて切り出し筒１４より少し上の位置で切り出し筒１４の列数分のフォトセンサ（原料レベルセンサ１２）を設けて、どれか一つが原料不足信号を発した場合に、追加供給フィーダー３３による原料の追加供給を行うといった構成を採用することができる。

これにより、例えば、ホッパー１０の一部（真ん中など）だけがへこむように原料不足となってしまうような場合であっても、ホッパー１０に良好に原料を供給することができる。

すなわち、本実施の形態に係る原料供給装置１において、前記ホッパー１０は、内部の原料貯留量が所定のレベルを下回った時に原料不足信号を発する原料レベルセンサ１２を備え、制御盤（制御装置、コントローラー）２１が原料不足信号を受けていない時は、追加供給フィーダー３３を停止するように制御する一方、制御盤２１が原料不足信号を受けている時は、追加供給フィーダー３３のホッパー１０への原料供給を行わせる（開始する）ように制御するように構成することができる。

以上のように、本実施の形態に係る原料供給装置１によれば、ホッパーに原料を供給するための追加供給部２をホッパーの上流側に備えた原料供給装置において、原料が塊状で追加供給されることを抑制できると共に、切り出し筒が原料搬送の幅方向に複数備えられる場合でも、幅方向でのバラツキを抑止して均一な状態で原料を供給することができ、延いてはホッパー内の原料要因により異常停止等することのない原料供給装置を提供することができる。

なお、本実施の形態では、原料搬送方向である長手方向の中心廻りに回転駆動される切り出し筒１４を備えることとして説明したが、これに限定されるものではなく、切り出し筒に代えて、掻き出し樋を採用することができる。

掻き出し樋は、例えば、特開２０１４−６９８８７号公報に記載されている掻き出し樋の構成を採用することができる。詳細には、掻き出し樋は、上面が開放された断面略Ｕ形状の傾斜樋構造を有し、該掻き出し樋は、揺動駆動用モータにより原料搬送方向である長手方向の中心廻りに揺動駆動されるようになっている。すなわち、掻き出し樋は時計回転方向に所定角度だけ回動（これを正回動とする）された後、半島径方向（逆方向）に回動（逆回動）されることで揺動運動されるようになっている。

なお、駆動用モータの揺動は、コントローラー２１により制御され、予め設定された角度分だけ左方向に回動し、その後直ちに回動方向を変えて予め設定された角度分だけ右方向に回動し、この切り返し回動動作は繰り返し行われる。

かかる掻き出し樋の揺動動作は、予め設定された角度分だけ正方向に回動し、その後直ちに回動方向を変えて予め設定された角度分だけ逆方向に回動し、この切り返し回動動作は繰り返し行われて揺動動作になるが、この結果、掻き出し樋の揺動動作は、搬送している原料に対して９０度横方向の攪拌力が加わって、固まり易い性質若しくは絡まり易い性質を有する原料がバラバラに分離されることになり、原料に対して強力な解し作用が加えられることになる。

また、本実施の形態では、規制部材は原料搬送方向の上流側と下流側の２段構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３段、４段と、２段以上の多段構成とすることができる。なお、多段構成として１回の規制量を少なくした方が原料を塊のまま動かしてしまうリスクを低減することができ、よりバラツキの少ない精度の良い原料搬送延いては計量の実現に貢献可能である。

なお、本実施の形態に係る追加供給フィーダー３３の幅広の平角皿状のトラフ３３Ａは、原料搬送方向に直交する水平方向並ぶ複数の切り出し筒１４全てにかかる幅（亘る幅）を有することができる。

また、本実施の形態に係る第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の櫛歯は、複数の切り出し筒１４全てにかかる幅（亘る幅）とすることができる。

また、本実施の形態では、第一の規制部材３４と第二の規制部材３５の均し動作における先端部分３４１、３５１の軌道（移動軌跡）は、略楕円形としたが、これに限定されるものではなく、先端部分３４１、３５１を円状や矩形状（或いは直線状）に動作させることも可能である。すなわち、最下流位置へ復帰させる動作時に、先端部分３４１、３５１が原料に接触しなければ、他の軌道（移動軌跡）を採用することができる。

ところで、ホッパー１０内の原料のブリッジ現象の発生を防止するために、ホッパー１０内に撹拌棒３１等を用いた撹拌装置を設置するといった構成を採用しない理由は、ホッパー１０内の原料に対して撹拌を行うと切り出し筒１４に入る原料の量に直接影響が出るため、切り出し筒１４の下流側で行なわれる計量に影響が及び、精度の高い計量が行なわなくなるおそれがあるためである（崩れた原料が大量に特定の切り出し筒に入ったり、撹拌動作で原料を特定の切り出し筒に押し込んだりしてしまうおそれがある）。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

１ 原料供給装置
２ 追加供給部
１０ ホッパー
１２ 原料レベルセンサ
１４ 切り出し筒
１６ フィーダー
１７ 供給シャッター
１８ 計量装置
１９ 集合シャッター
２１ 制御盤（制御装置、コントローラー）
３０ 追加供給ホッパー
３１ 攪拌装置
３１Ａ 上方攪拌部材（上方攪拌棒）
３１Ｂ 下方攪拌部材（下方攪拌棒）
３３ 追加供給フィーダー（振動フィーダー）
３３Ａ トラフ
２４ 第一の規制部材
３４１ 先端部分（原料接触部分）
３５ 第二の規制部材
３５１ 先端部分（原料接触部分）
３７ 供給規制板
３８ 規制部材上下調整部
３８Ａ 第一の規制部材上下調整部
３８Ｂ 第二の規制部材上下調整部

Claims (11)

1. 粒状、粉状またはチップ状の原料を貯留するホッパーと、
   ホッパーに原料を供給するホッパー上方に配置された追加供給部と、
   ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を回転動作によって切り出す複数の切り出し筒と、
   搬送された原料を受け取って予め設定したタイミングで集合シャッターに送り出す複数の供給シャッターと、
   供給シャッター内の原料の重量を計測する複数の計量装置と、
   複数の供給シャッターから送り出された原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行う集合シャッターと、
   複数切り出し筒の切り出し動作と、複数計量装置の計測動作と、複数供給シャッターの送り出し動作と、集合シャッターの集合送り動作を制御する制御装置と、
   を備えた原料供給装置であって、
   前記追加供給部が、
   追加分の原料を貯留する追加供給ホッパーと、
   前記追加供給ホッパーの直下に配置されていて、追加ホッパー内の原料をホッパーに向けて供給する幅広の平角皿状のトラフを備えた追加供給フィーダーと、
   前記トラフ上の所定高さで、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材と、
   前記トラフ上の第一の規制部材よりもホッパーに近く第一の規制部材よりも低い位置で、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材と、
   を備えていることを特徴とする原料供給装置。
2. 粒状、粉状またはチップ状の原料を貯留するホッパーと、
   ホッパーに原料を供給するホッパー上方に配置された追加供給部と、
   ホッパー内下方に傾斜した姿勢で挿通し、ホッパー内の原料を揺動動作によって切り出す上面が開放された断面略Ｕ形状の傾斜樋構造を有する掻き出し樋と、
   搬送された原料を受け取って予め設定したタイミングで集合シャッターに送り出す複数の供給シャッターと、
   供給シャッター内の原料の重量を計測する複数の計量装置と、
   複数の供給シャッターから送り出された原料を受け取って予め設定したタイミングで次工程の機器に集合送りを行う集合シャッターと、
   複数切り出し筒の切り出し動作と、複数計量装置の計測動作と、複数供給シャッターの送り出し動作と、集合シャッターの集合送り動作を制御する制御装置と、
   を備えた原料供給装置であって、
   前記追加供給部が、
   追加分の原料を貯留する追加供給ホッパーと、
   前記追加供給ホッパーの直下に配置されていて、追加ホッパー内の原料をホッパーに向けて供給する幅広の平角皿状のトラフを備えた追加供給フィーダーと、
   前記トラフ上の所定高さで、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを規制する第一の規制部材と、
   前記トラフ上の第一の規制部材よりもホッパーに近く第一の規制部材よりも低い位置で、追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に均し動作を行いホッパーに送られる原料のレベルを更に低い位置で規制する第二の規制部材と、
   を備えていることを特徴とする原料供給装置。
3. 前記第一の規制部材と第二の規制部材の均し動作は、それぞれの原料接触部分の動作軌道が略楕円状であり、前記動作軌道はその下弦において追加供給フィーダーの原料搬送方向に対して逆方向に動作することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原料供給装置。
4. 前記第一の規制部材と第二の規制部材のそれぞれの先端の原料接触部分は、複数の櫛歯状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一つに記載の原料供給装置。
5. 前記第二の規制部材の櫛歯状部分は、第一の規制部材の櫛歯状部分に対して互い違いに配列されているとともに、
   第二の規制部材の原料接触部分の動作軌道は、第一の規制部材の原料接触部分の動作軌道に対して、一部が重複していることを特徴とする請求項４に記載の原料供給装置。
6. 前記第一の規制部材と第二の規制部材の原料接触部分の動作軌道は、
   その重複部分において櫛歯状部分同士が交差するタイミングで動作することを特徴とする請求項５に記載の原料供給装置。
7. 前記追加供給部は、第一の規制部材と第二の規制部材の上下高さを調整可能とする規制部材上下調整部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一つに記載の原料供給装置。
8. 前記追加供給部は、第一の規制部材の上下高さを調整可能とする第一の規制部材上下調整部と、第二の規制部材の上下高さを調整可能とする第二の規制部材上下調整部と、を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一つに記載の原料供給装置。
9. 前記追加供給ホッパーは、底面全てと追加供給フィーダーの搬送方向を向いた側面の一部が開口していて、上下位置を調整可能であり前記開口した側面の一部を塞ぐように配置される供給規制板を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか一つに記載の原料供給装置。
10. 前記追加供給ホッパーは、攪拌装置を備え、
    該攪拌装置は、
    攪拌駆動部により揺動駆動される攪拌軸であって、追加供給ホッパー内の高さ方向中程の原料の搬送方向に直交する水平方向に延在される攪拌軸に取り付けられ追加供給ホッパー内上方を攪拌する櫛歯状の上方攪拌部材と、
    前記攪拌軸に取り付けられ追加供給ホッパー内下方を攪拌する櫛歯状の下方攪拌部材と、
    が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか一つに記載の原料供給装置。
11. 前記ホッパーは、内部の原料貯留量が所定のレベルを下回った時に原料不足信号を発する原料レベルセンサを備えていて、
    制御装置が原料不足信号を受けていない時は、追加供給フィーダーを停止するように制御する一方、
    制御装置が原料不足信号を受けている時は、追加供給フィーダーのホッパーへの原料供給を行うように制御することを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか一つに記載の原料供給装置。

Images