JP4901508B2 - 組合せ秤用ホッパ - Google Patents

Description

本発明は、組合せ秤におけるホッパに関するものであって、詳しくはホッパにおける被計量物のゲートへの噛み込みによる過負荷を防止できるようにした組合せ秤用ホッパに関するものである。

従来、組合せ秤では、例えば図４の概要図で示されるように、頂部に配置されたメインフィーダ３７（分散フィーダ）に供給された被計量物４０が、そのメインフィーダ３７の周囲に配置された複数のリニアフィーダ３６に分配され、その各リニアフィーダ３６によって対応する位置に配される供給ホッパ１に搬送され、次いで計量ホッパ３５に送られて制御装置３８からの指令によって所要の計量ホッパ３５から集合シュート３９に放出され、包装装置に供給されるようになされている。

ところで、分散フィーダ３７からリニアフィーダ３６に供給された被計量物４０は、そのリニアフィーダ３６によって振動を与えられて搬送される。そこで、硬めで長物（例えば、ペットフードなど）の被計量物は予期しないときに搬送され、供給ホッパ１のゲートに噛み込むことがある。例えば、被計量物４０がリニアフィーダ３６のフィードパン３６ａの末端に半分以下の状態で食み出して停止しているときに、リニアフィーダ３６以外の振動で被計量物４０が供給ホッパ１に落下し、閉じかけの状態にある供給ホッパ１のゲートに噛み込むことがある。被計量物４０がホッパのゲートに噛み込むと、その被計量物４０が破損することがあり、商品価値を落すことになる。また、ゲートの駆動装置のトグル機構あるいは駆動するモータが過負荷になり、消耗を早めることになる。このような噛み込みの対策として、ゲートの先端部に合成ゴムなどによる緩衝部材を取り付け、ゲート間の隙間を塞ぐようにすることが一般的に実施されている。

このほか、被計量物の形状と性状に合わせて、ホッパのゲートに緩衝部材を使用せずにホッパ構造に特長を持たせたものとしては特許文献１によって知られるものがある。この特許文献１にて開示されるものでは、ホッパの排出口開閉用のゲート板にロック機構を付帯させ、落下してくる被計量物の衝撃でゲートが開かないようにロックバーをホッパに取付けるように構成されている。また、本出願人の先発明に係る振分け機能を備えた両開き式のゲート付きホッパが特許文献２によって知られている。この両開き式のゲート付きホッパは、補助ホッパの区分された区画に対して計量された物品を振分けて供給することができるように、相互に一方のゲート板を開くと対向する片方の区分に物品が流れ落ちるように、両ゲート板の先端に工夫を加えた構成のものである。

実開昭６２−１２５７９７号公報 実公平６−３２５８５号公報

前記先行技術におけるホッパゲートに合成ゴムなどの緩衝部材を取付けて隙間を塞ぐ構成にあっては、ゲートが閉じる直前に被計量物がゲートに噛み込んだ場合、その緩衝部材が弾性変形してゲートの開閉機構を構成するトグルあるいはモータに過負荷が作用しないようにされているが、長期にわたり使用していると、その緩衝部材が劣化して疲労破壊を起こし、一部が切断されて異物となって取扱われる物品に混入するという問題がある。また、ホッパを洗浄する場合に緩衝部材が取付けられていると邪魔になって清浄作業を妨げるという問題点がある。また、前記特許文献１あるいは特許文献２によるホッパのゲートであっても、予期せぬタイミングで被計量物（物品）がホッパ内に転げ落ちるとホッパのゲートに物品が噛み込み、ゲートを駆動するモータが脱調するという問題が生じる。

本発明はこのような問題点を解決して、不測の事態でホッパ内に物品が落下してもゲートを駆動する機構や動力部に過負荷を与えることなく作動できる組合せ秤用ホッパを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による組合せ秤用ホッパは、
一方のゲート板と他方のゲート板とを有し、前記一方のゲート板がアクチュエータにより作動される両開きゲートを備えた組合せ秤用ホッパであって、
前記一方のゲート板は、前記アクチュエータにより駆動されるゲート開閉機構に連結されて基端部をホッパ本体の両側部に枢軸支され、
前記他方のゲート板は前記アクチュエータにより駆動されるゲート開閉機構に連結されず、前記一方のゲート板に対して外側を囲う構造で基端部をホッパ本体の両側部に枢軸支されるとともに、外側部でホッパ本体側に一端を取着される引張ばねの他端に繋がれて常時閉じ方向に引寄せられて装着されている
ことを特徴とするものである（第１発明）。

前記発明において、前記一方のゲート板と前記他方のゲート板との先端部の隙間に被計量物が噛み込んだ場合、前記一方のゲート板が閉じ方向に移動するのに伴い、前記他方のゲート板は、噛み込んだ被計量物に作用する押圧力で前記引張ばねを伸ばし、その先端部が枢支軸を支点として閉方向へ回動変位されるのが好ましい（第２発明）。
また、前記ゲート開閉機構により操作される前記一方のゲート板の先端部には、断面鉤形に屈曲形成された受け板が、屈曲部を前記一方のゲート板の内面より下側にして、対向する前記他方のゲート板の先端に平行して全幅方向に突出形成されているのがよい（第３発明）。

本発明によれば、ホッパ本体に付設される両開きゲートの両ゲート板が、その一方のゲート板のみをゲート開閉機構によって開閉動作するようにされ、他方のゲート板にはホッパ本体に一端を取着される引張ばねを連結した構成であるから、ホッパから物品が排出されてゲートを閉じるときに遅れて落下してきた物品がゲートに噛み込んだ場合でも、ゲート開閉機構によって積極的に閉じ方向に操作される一方のゲート板に対し、他方のゲート板は引張ばねにて閉じ方向に保持されているだけであるから保持している引張ばねが伸びてこの他方のゲート板が開く方向に動作する。その結果、前記一方のゲート板を操作するゲート開閉機構に掛かる過負荷が軽減され、そのゲート開閉機構を構成するトグルリンクや駆動するアクチュエータに支障を来たすことがないという効果を奏するのである。そして、従来のように、ゲートの先端に緩衝部材を設ける必要がないので、異物の混入問題を起こすことがなく、また、ホッパの洗浄に際して障害物（緩衝部材）がないのでその洗浄が容易になるという利点がある。

また、前記第３発明の構成を採用することにより、ゲート開閉機構で操作される側のゲート板先端に設けられた受け板が、前記他方のゲート板（従動側のゲート板）の先端に平行して段差を付けて配されているので、その従動側のゲート板が噛み込み物品によって押し開かれても直ちに受止めて物品を直接落下させずに、かつせん断力が作用せずに受止めて物品を損傷させることがないという効果が得られる。

そして、前記ゲート開閉機構にて操作されるゲート板の先端に受け板を設けておけば、ゲートに物品が噛み込んで前記他方のゲート板が押し開かれる状態となっても、そのまま物品が落下せずに受止められ、例えば供給ホッパにおけるゲートの場合、この供給ホッパから計量済みの計量ホッパ内に遅れて物品が落下するのを防止できるという効果を奏する。

次に、本発明による組合せ秤用ホッパの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本発明に係る組合せ秤用ホッパの一実施形態の正面図（ａ）とそのＰ部詳細図（ｂ）が示されている。図２にはゲート開閉機構の駆動部を表わす図が、図３にはホッパのゲート開閉の態様を示し、（ａ）にはゲートが開いた場合の図が、（ｂ）にはゲートに物品が噛み込んだ場合を表わす図が、図４には本発明が実施される組合せ秤の概要図が、それぞれ示されている。

この実施形態のホッパは、組合せ秤の供給ホッパに適用したものである。この供給ホッパ１は、角筒形に形成されるホッパ本体２と、このホッパ本体２の下部に付設される両開き式のゲート３およびゲート開閉機構１０とで構成されている。

前記両開き式のゲート３は、所要容積のホッパ本体２の下部にて図上逆三角状に形成された側板２ａ（片側のみ表示、以下同様）にてなるホッパ本体２の底部を、その側板２ａの縁部に沿って左右両側から一対のゲート板４，５で閉じ合うようにされており、その一方のゲート板４はゲート開閉機構１０によって開閉するようにされ、他方のゲート板５は後述する引張ばね２２によって常時閉じ方向に保持される構成である。

前記一方のゲート板４（以下、説明の都合上「主動ゲート板４」という）は、前記ホッパ本体２の側板２ａにおける一方の縁部２ａ′に沿って底部を閉じるように配される底板４ａおよびこの底板４ａの両側で上向きに屈曲して前記ホッパ本体２の逆三角状の側板２ａ部を囲うように形成された側面板４ｂ（片側のみ表示、以下同様）とを備えている。そして、前記側面板４ｂの上端部がホッパ本体２の両側面の上下方向中間部に付設された枢支軸６により枢支されて回動自在に設けられている。この主動ゲート板４には、その底板４ａの外面上部寄り位置にブラケット７が取付けられ、このブラケット７に前記ゲート開閉機構１０のリンク１１の一端が軸７ａにて回動自在に連結されている。

前記ゲート開閉機構１０は、ホッパ本体２の側部に取付いてそのまま側方に延長突設されている支持部材８に支持された軸受９にて枢支軸１２が支承され、前記主動ゲート板４の底板４ａと平行して前記枢支軸１２に基端部を取着される回動リンク１４と、前記主動ゲート板４に付設のブラケット７に軸７ａを介して連結されるリンク１１と、前記回動リンク１４の基部上にその枢支軸１２と平行して取付く操作軸ピン１５と、この操作軸ピン１５に切込み溝１６ａ係合して回動操作をする二股形状の搖動リンク１６（図２参照）およびその搖動リンク１６を所要回転角反復回動させる図示されないアクチュエータ１８（具体例としてモータが用いられる）とで構成されている。前記回動リンク１４とリンク１１とは連結ピン１７により回動自在に連結されている。このゲート開閉機構１０は、前記搖動リンク１６を所要回転角回動させると操作軸ピン１５を介して回動リンク１４によりその先端に繋がるリンク１１を増幅回動変位させ、主動ゲート板４を閉鎖位置から真下に移動してホッパ本体２内を開放するように、各リンク１１，１４の変位回動角が設定されている。

一方、前記他方のゲート板５（以下、説明の都合上「従動ゲート板５」という）は、前記主動ゲート板４と同様に底板５ａがホッパ本体２の側板２ａにおける他方の縁部２ａ″に沿って底部を閉じるように配される底板５ａと、この底板５ａの両側で上向きに屈曲されて前記ホッパ本体２の逆三角状の側板部２ａを囲うとともに、前記主動ゲート板４の側面板４ｂの一部も囲うように形成された側面板５ｂ（片側のみ表示、以下同様）とを備えている。そして、前記側面板５ｂの上端部をホッパ本体２の両側面で上下方向中間部に付設された枢支軸６′により枢支されて回動自在に設けられている。この従動ゲート板５は、前記ホッパ本体２の側面に付設される補強支持板８ａに突設される連結軸ピン２１に一端を係着された引張ばね２２の他端と側面板５ｂの上部で繋がれ、この引張ばね２２によって常時ホッパ本体２の側板２ａにおける他方の縁部２ａ″に沿って底部を閉じるように形成されている。

このような主動ゲート板４と従動ゲート板５とは、その両ゲート板４，５の先端部４ｃ，５ｃがホッパ本体２の下向き開口部を閉じて重なり合わない状態で閉鎖するようにされている。そして、主動ゲート板４の先端部４ｃには、断面鉤形状に屈曲形成された受け板４ｄがホッパの開口部全幅にわたり、図１（ｂ）のＰ詳細に示されるように、主動ゲート板４の底板４ａ内面から下側へ段差を付けて一体に取着形成されている。こうして、従動ゲート板５と主動ゲート板４との先端部４ｃ、５ｃには噛み込み物品の受止め部２０が設けられる。

このように構成された本実施形態のホッパは、組合せ秤の供給ホッパ１として使用に供すれば、ゲート部３を閉じた供給ホッパ１に対し、分散フィーダ３０（以下、図４参照）からリニアフィーダ３１に分配して搬送される被計量物（物品）４０が送り込まれ、所定のブログラムによってゲート（主動ゲート板４）を開くと、受け入れていた被計量物４０が、この供給ホッパ１の下側に位置する計量ホッパ３５に投入される。

前記供給ホッパ１のゲート（主動ゲート板４）は、制御装置３８からの指令信号でアクチュエータ１８にゲート開操作の信号が与えられると、搖動リンク１６を図２上で位置Ａから位置Ｂまで回動させることにより、その搖動リンク１６の切込み溝１６ａに係合する操作軸ピン１５が移動させられる。すると、この操作軸ピン１５が取付く回動リンク１４が枢支軸１２上で図上上向きに回動変位され、この回動リンク１４の先端に軸１７で連結されるリンク１１が引上げられる。リンク１１が連結する回動リンク１４でもって引上げ変位されると、このリンク１１の他端が軸ピン７ａにて連結される主動ゲート板４に付設のブラケット７が引かれる。すると、この主動ゲート板４は基端部をホッパ本体２の側板２ａに枢支軸６にて枢支されているので、連結するリンク１１の変位に追従して、枢支軸６を基点として外向きに回動され、図３（ａ）で示されるように、供給ホッパ１の開口部が開かれる。そして、この主動ゲート板４は回動リンク１４が最大変位すると、図上符号Ｃで示されるように、先端部４ｃが真下位置まで移動され、供給ホッパ１内にある被計量物４０（物品）が下部位置の計量ホッパ３５内に全量流下する。

この主動ゲート板４の開動作に対して、従動ゲート板５は、連結されず側面板５ｂの上部でホッパ本体２との間で引張ばね２２にて引寄せられて閉じ方向に保持されているので、ホッパの底部片方を閉じた状態に保っている。しかし、その従動ゲート板５は内面をホッパ本体２の底部縁の傾斜に沿って閉じているから、開口時にホッパの底部片側で傾斜面を保って収容物品（被計量物４０）の流れを促進させる案内面の働きをする。

主動ゲート板４は、供給ホッパ１から被計量物４０が排出された後、閉じる指令でアクチュエータ１８が閉動作すると、搖動リンク１６の逆回動によって回動リンク１４を始めリンク１１が前記開放時と逆に作動して、主動ゲート板４が開放位置から元の閉鎖位置へと変位する。そして、正常時にはそのまま主動ゲート板４がホッパ本体２の側板縁部２ａ′に当接して開口部を閉じるので、次の被計量物４０の放出時まで閉鎖状態を維持する。

ところが、例えば前記主動ゲート板４が閉鎖する直前に、作動停止状態のリニアフィーダ３６のフィーダパン３６ａから被計量物（物品４０）が突然供給ホッパ１内に落下するような事態が発生すると、閉じ合う直前のゲート部３では主動ゲート板４と従動ゲート板５との先端部４ｃ，５ｃ間に隙間が生じているので、この隙間に落下した被計量物（物品４０）が噛み込むことになる。もしこの物品４０が硬くて長物（例えばペットフードのようなもの）である場合、その物品４０の噛み込みによって閉じ方向に作動しているゲート開閉機構１０には、当然過負荷が作用する。しかしながら、前述のように主動ゲート板４に対向配置されている従動ゲート板５は、引張ばね２２によって閉鎖状態に保持されているから、主動ゲート板４がさらに閉じ方向に移動すると、従動ゲート板５は噛み込んだ物品４０に作用する押圧力で引張ばね２２を伸ばし、その先端部５ｃが図３（ｂ）に示されるように押されて、枢支軸６′を支点として開方向へ回動変位される。

こうして従動ゲート板５は、主動ゲート板４と別に回動操作されるので、主動ゲート板４がゲート開閉機構１０の作動でそのまま閉止位置まで移動して停止し、その状態で保持される。したがって、ゲート開閉機構１０ならびにアクチュエータ１８には過負荷が作用しない。一方、従動ゲート板５の先端部５ｃと主動ゲート板４の先端部４ｃとによって挟まれた物品４０は、従動ゲート板５の先端部５ｃに付随して移動することになり、一旦後退回動した従動ゲート板５が主動ゲート板４の閉鎖位置への到達で物品４０に作用する負荷が除かれた状態になると引張ばね２２の復元力により元の位置に戻される際に、先端部５ｃに接している物品４０が弾き上げられてゲート部３の上（供給ホッパ１内）に残留することになる。なお、主動ゲート板４の先端部４ｃには段付状態で受け板４ｄが付されているので、物品４０は従動ゲート板５が後退して後復帰するまでの間その受け板４ｄと従動ゲート板５の先端部５ｃとによって落下することなく保持される。

したがって、下部に位置する計量ホッパ３５内で計量済みの物品に後から物品４０が付加されることもなく、計量に狂いが生じるのを防止できる。なお、この供給ホッパ１に後から落下した物品４０は、次の被計量物（物品）の計量ホッパ３５への排出時同時に投入されることになって支障は来たさない。また、前記落下した物品４０は、主動ゲート板４と従動ゲート板５との先端に噛み込まないので、損壊することもない。

このように、本実施形態のゲートを備えるホッパによれば、簡単な構成でもってゲート部に物品が噛み込む事態が発生しても、そのゲートの開閉操作を行わせる機構に過剰な負荷を与えることなく操作できるので、耐久性を維持し、かつ破損しやすい部材を用いないので、異物混入の恐れなく、また、清浄化作業に際しても障害物がないから清掃を容易にして衛生管理を向上させ得るという効果を奏する。

上記実施形態の説明においては、供給ホッパについて記載したが、これに限定されるものではなく、計量ホッパに適用することも任意なし得る。また、必要に応じて前記主動ゲート板の先端に付設される受け板を省略することもできる。

本発明に係る組合せ秤用ホッパの一実施形態の正面図（ａ）とそのＰ部詳細図（ｂ） ゲート開閉機構の駆動部を表わす図 ホッパのゲート開閉の態様を示し、（ａ）にはゲートが開いた場合の図が、（ｂ）にはゲートに物品が噛み込んだ場合を表わす図 本発明が実施される組合せ秤の概要図

符号の説明

１ 供給ホッパ
２ ホッパ本体
３ ゲート部
４ 主動ゲート板
４ｃ 主動ゲート板の先端部
４ｄ 受け板
５ 従動ゲート板
５ｃ 従動ゲート板の先端部
６，６′ 枢支軸
７ ブラケット
８ 支持部材
１０ ゲート開閉機構
１１ リンク
１２ 枢支軸
１４ 回動リンク
１５ 操作軸ピン
１６ 搖動リンク
１８ アクチュエータ
２２ 引張ばね
３５ 計量ホッパ
４０ 物品（被計量物）

Claims (3)

1. 一方のゲート板と他方のゲート板とを有し、前記一方のゲート板がアクチュエータにより作動される両開きゲートを備えた組合せ秤用ホッパであって、
   前記一方のゲート板は、前記アクチュエータにより駆動されるゲート開閉機構に連結されて基端部をホッパ本体の両側部に枢軸支され、
   前記他方のゲート板は前記アクチュエータにより駆動されるゲート開閉機構に連結されず、前記一方のゲート板に対して外側を囲う構造で基端部をホッパ本体の両側部に枢軸支されるとともに、外側部でホッパ本体側に一端を取着される引張ばねの他端に繋がれて常時閉じ方向に引寄せられて装着されている
   ことを特徴とする組合せ秤用ホッパ。
2. 前記一方のゲート板と前記他方のゲート板との先端部の隙間に被計量物が噛み込んだ場合、前記一方のゲート板が閉じ方向に移動するのに伴い、前記他方のゲート板は、噛み込んだ被計量物に作用する押圧力で前記引張ばねを伸ばし、その先端部が枢支軸を支点として閉方向へ回動変位される請求項１に記載の組合せ秤用ホッパ。
3. 前記ゲート開閉機構により操作される前記一方のゲート板の先端部には、断面鉤形に屈曲形成された受け板が、屈曲部を前記一方のゲート板の内面より下側にして、対向する前記他方のゲート板の先端に平行して全幅方向に突出形成されている請求項１に記載の組合せ秤用ホッパ。

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