JP6026560B2 - 食品搬送用コンベア装置 - Google Patents

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Description

本発明は、閉空間での食品の処理に適用され、特に、冷却、冷凍等の処理に適用可能な食品搬送用コンベア装置に関する。
従来、食品の加熱、乾燥、冷凍等の処理をする手段として、冷凍庫内に螺旋状無端コンベアを配置し、食品等を螺旋状無端コンベアで搬送しながら冷凍処理する手段が採用されている。螺旋状無端コンベアを用いることにより、コンベア設置面積の省スペース化を達成できると共に、冷凍庫への被冷凍品の出し入れ作業を軽減し、省力化を達成できる利点がある。特許文献１に、かかるコンベア装置の一例が開示されている。以下、このコンベア装置の概略を図１４で説明する。
図１４において、螺旋状無端コンベア装置１００は、複数本の支柱１０２で囲まれた領域に、螺旋状無端コンベアベルト１０４が上下方向に配置されている。螺旋状無端コンベア１０４の入口付近に電動機１０６が設けられ、螺旋状無端コンベアベルト１０４の内側領域に補助伝動装置１０８が設けられている。補助伝動装置１０８は、電動機１０６によってギア１１０を介して回転駆動される。補助伝動装置１０８を構成する複数の支柱１１２は、回転して螺旋状無端コンベアベルト１０４に移動する力を付与する。
螺旋状無端コンベアベルト１０４は、入口路１０４Ａと、支柱１０２の内側領域に配置された螺旋状上昇路１０４Ｂと、最上部に設けられた折返し路１０４Ｃと、螺旋状下降路１０４Ｄと、出口路１０４Ｅとから構成されている。螺旋状上昇路１０４Ｂの最上部は、折返し路１０４Ｃを介して螺旋状下降路１０４Ｄの最上部に接続されている。折返し路１０４Ｃで搬送面の逆転はなく、常に同一搬送面を上にしながら折り返す。螺旋状上昇路１０４Ｂと螺旋状下降路１０４Ｄとは上下方向で交互に配置され、互いに逆方向へ移動する。
特許文献２及び特許文献３には、コンベア装置を構成するコンベアベルトの構成が開示されている。特許文献２の図６には、コンベアベルトの外側部位に等間隔に配置されたインボリュート形の歯形部と、この歯形部に噛合する歯付き車輪とを備え、この歯付き車輪でコンベアベルトを駆動する構成が開示されている。
また、特許文献３には、コンベアベルトの両側部位に水平方向に開口するＵ字形断面の被支持部と、該被支持部に遊嵌する案内レールとを設け、該案内レールよってコンベアベルトを移動可能に支持する構成が開示されている。さらに、特許文献２及び３には、コンベアベルト搬送面から上方へ突出し、被搬送品の脱落を防止する落下防止板が、搬送ベルトを構成する隣り合う２本のバーに嵌合固定された構成が開示されている。
特開２００７−１６９０５９号公報 特開２００８−５６４８９号公報（図６） 実用新案登録第３１２３２２６号公報
特許文献２に開示された歯形部及びこの歯形部に噛合する歯付き車輪は、通常ステンレス鋼等の金属で構成されている。そのため、この噛合部で発生する摩擦により金属粉が発生し、この金属粉が食品等の被搬送品の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。また、特許文献３に開示されたＵ字形断面の被支持部では、冷凍庫等の低温環境下に配置された場合、該被支持部の材質とこれを支持するレールを構成する材質との線膨張係数の違いから、レールが被支持部の内側にはみ出る現象が発生する場合も考えられる。
また、被支持部と案内レールとの線膨張係数の違いから、被支持部と案内レール間の面圧が高くなり、そのため、駆動トルクが上昇し、かつ被支持部と案内レール間の摺接面の摩耗が増大するという問題がある。さらに、案内レールがＵ字形断面を有する被支持部の内部に挿入されているため、コンベアベルトに弛みが発生しても、この弛みを除去する作業が容易でないという問題がある。
また、特許文献２及び３に開示された落下防止板は、１個の落下防止板がコンベアベルトを構成する２本のバーに嵌合固定されているため、隣り合うバー同士の相対位置が拘束される。そのため、コンベアベルトの曲がり部で、コンベアベルトがきめ細かな曲線形状を形成できないという問題がある。また、落下防止板は２本のバーとの嵌合固定部を形成するため、構造が複雑化し、製造費が高コストになるという問題がある。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、金属粉の発生を防止すると共に、低温環境下でも、搬送ベルト及び案内レールの摺接部の面圧上昇や摩耗の増大を防止することを目的とする。また、コンベアベルトのたるみの修正を容易にすると共に、コンベアベルトの曲がり部で、きめ細かな曲線形状を形成可能にし、搬送ベルトの設計自由度を広げると共に、落下防止材の構造を簡素化することを目的とする。
本発明は、閉空間内に上下方向に配置された螺旋状搬送ベルトで食品を搬送しながら該食品の処理を行う食品搬送用コンベア装置であって、並列に並べられて搬送ベルトを形成する多数の棒状材と、該棒状材の両端に固定され前記棒状材を連結する連結具と、前記棒状材で構成された搬送ベルトを滑動可能に支持する案内レールと、前記連結具に形成された歯形部と噛合するスプロケットとを有する食品搬送用コンベア装置に適用される。
そして、前記目的を達成するため、本発明の食品搬送用コンベア装置は、閉空間内に上下方向に配置された螺旋状搬送ベルトで食品を搬送しながら該食品の処理を行う食品搬送用コンベア装置において、並列に並べられて搬送ベルトを形成する多数の丸棒からなる棒状材と、該棒状材に一本毎に設けられている滑り台と前記棒状材を連結する連結具と、前記連結具に形成された歯形部と噛合するスプロケットと、前記歯形部を構成し、前記連結具に前記搬送ベルトの搬送面と交差する方向に配置された軸に回動可能に軸支され、前記スプロケットと噛合するローラとを備えるとともに、前記螺旋状搬送ベルトは該螺旋状搬送ベルトの終端で搬送ベルトが反転して該螺旋状搬送ベルトの始端に戻るリターン路を有する無端搬送ベルトで構成され、前記滑り台は、夫々の棒状材の１個毎に別々に設けられているとともに、該滑り台の摺接部が丸棒を挟んで上下に案内レールと摺接する一対の摺接面と、前記摺接面より前記案内レール側に突出し、前記案内レールの側面によってガイドされるガイド部のみからなる滑り台であって、該滑り台のガイド部を介して前記螺旋状搬送ベルトをガイドすることを特徴とする。さらに、前記ローラは耐摩耗性樹脂体で構成され、該ローラと噛合するスプロケットの噛合部は耐摩耗性樹脂体で構成されている。
前記構成において、搬送ベルトは滑り台を介し案内レールによって下方から支持される。また、スプロケットにより連結具を搬送方向に移動させる駆動力が付与され、滑り台が案内レールに支持されながら案内レール上を滑動し、搬送ベルトは搬送方向に移動する。
本発明によれば、滑り台は棒状材１本毎に設けられているので、搬送ベルトの曲がり部で、隣り合う棒状材の動きが滑り台によって拘束されない。従って、搬送ベルトの曲がり部で、棒状材がきめ細かな曲線形状を形成でき、搬送ベルトの設計自由度を広げることができると共に、滑り台の形状を簡素化でき、その製造費を低コスト化できる。
前記ローラがスプロケットの回転方向に回動可能に設けられているので、スプロケットとの滑りを低減できる。また、ローラとスプロケットとの噛合部は、耐摩耗性樹脂で構成されているので、噛合部で発生する摩耗を抑制できる。そのため、食品の品質に悪影響を及ぼすおそれがなくなる。
本発明で用いられる耐摩耗性樹脂は、例えば、所謂エンジニアリングプラスチック（エンプラ）と称される超高分子系のポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テフロン（登録商標）で代表されるフッソ系樹脂、あるいはナイロン系樹脂等である。
また、滑り台は摺接面が案内レール上を滑動するものであり、特許文献３の被支持部のようにレールを囲む構成ではないので、低温環境下でも滑り台と案内レール間の面圧上昇や摩耗の増大を防止できると共に、搬送ベルトの弛みの修正が容易になる。また、滑り台は棒状材１本毎に設けられているので、搬送ベルトの曲がり部で、隣り合う棒状材の動きが滑り台によって拘束されない。従って、搬送ベルトの曲がり部で、棒状材がきめ細かな曲線形状を形成でき、搬送ベルトの設計自由度を広げることができると共に、滑り台の形状を簡素化でき、その製造費を低コスト化できる。
本発明の一実施態様として、前記連結具は内側空間を有して屈曲した形状を有すると共に、両端部が第１の棒状材に結合され、該第１の棒状材と隣り合う第２の棒状材が遊嵌される一対の長孔を有している。
これによって、各棒状材の両端に設けられた個々の連結具が隣り合う２本の棒状材を拘束し、搬送ベルトを形成できると共に、逆に棒状材を介して連結具同士が搬送路に沿って順々に拘束される。連結具の長孔に遊嵌された棒状材は長孔内で搬送方向に移動できるので、棒状材間の搬送方向の相対変位が調整可能となる。棒状材の両端間で棒状材の間隔を変えることで、搬送ベルトの曲がりが可能になる。
本発明の一実施態様では、前記滑り台は、夫々の棒状材の１個毎に別々に設けられているとともに、該滑り台の摺接部が棒状材を挟んで上下に案内レールと摺接する一対の摺接面と、前記摺接面より前記案内レール側に突出し、前記案内レールの側面によってガイドされるガイド部のみからなる滑り台であって、該滑り台のガイド部を介して前記螺旋状搬送ベルトをガイドするものである。
これによって、ガイド部を設けた簡易な構成で、搬送ベルトが案内レールから脱落するのを防止できる。
本発明の一実施態様は、滑り台の摺接面及びガイド面は耐摩耗性樹脂で構成され、案内レールの上端は耐摩耗性樹脂製のカバーで被覆され、耐摩耗性樹脂製のカバーが滑り台の摺接面及びガイド面に摺接している。
これによって、滑り台と案内レール間の摺接面の摩耗や摩耗粉の発生を抑制し、搬送ベルト上の食品の品質への影響を排除できる。
本発明の一実施態様は、滑り台の摺接面は棒状材に対し上下対称に配置された一対の摺接面で構成され、ガイド部のガイド面は棒状材に対し上下対称に配置された一対のガイド面で構成されている。
このように、摺接面及びガイド面を棒状材の上下に形成することで、搬送ベルトが反転して上下逆になったときでも、案内レールで搬送ベルトをガイドでき、搬送ベルトを安定支持できる。
本発明の一実施態様として、螺旋状搬送ベルトは該螺旋状搬送ベルトの終端で搬送ベルトが反転して該螺旋状搬送ベルトの始端に戻るリターン路を有する無端搬送ベルトで構成され、案内レールは無端搬送ベルトの全長に亘って設けられている。そして、無端搬送ベルトの経路に無端搬送ベルトの張力を調整する張力調整機構が設けられ、さらに、前記スプロケット及び該スプロケットの駆動装置を備えた搬送機構とを備えている。
ガイド部と案内レール間の面圧や摩擦力が上昇すると、面圧や摩擦力が周期的に変動し、搬送速度にばらつきが生じるノッキング現象が発生し、搬送ベルトの円滑な移動が妨げられる。
前記実施態様では、無端搬送ベルトのたるみは、前記張力調整機構で調整できるため、ノッキング現象を防止できる。
また、リターン路においても案内レールによって支持されるので、リターン路における搬送ベルトのたるみを防止できる。
本発明の一実施態様として、前記無端搬送ベルトは、水平方向に配置された入口路と、下端部で入口路に連結され、搬送方向下流側に向かって螺旋状に上昇する螺旋状上昇路と、螺旋状上昇路の最上部から折り返す折返し路と、この折返し路で連結され螺旋状上昇路の間に１段毎に交互に配置されて螺旋状に下降する螺旋状下降路と、螺旋状下降路の最下部に連結され、水平方向に配置された出口路と、出口路の端で該出口路の下方へ折返し入口路の端に連なるリターン路とで構成されている。
このように、螺旋状上昇路及び螺旋状下降路が１段毎に交互に配置されることで、省スペース化できると共に、食品が下部から搬入され、下部から搬出されるため、食品の螺旋状搬送ベルトへの載置及び取出しが容易になり、処理を省力化及び効率化できる。
本発明の一実施態様は、案内レールから搬送方向に沿って部分的に垂下され、ガイド部の内側に配置された遮蔽板をさらに備えている。この遮蔽板によって、搬送ベルト上の食品の落下を防止できると共に、遮蔽板を案内レールから垂下させることで、遮蔽板の取り付けが容易になる。
本発明の一実施態様は、螺旋状無端搬送ベルトの両側に立設された支柱と、上下方向に配置され、前記案内レールの同一位相部位に夫々接続された複数のアーム、及びこれらのアームが一体形成されると共に、支柱に固定される基部とからなる支持構造体とをさらに備えている。
これによって、多段に配置された案内レールを１個の支持構造体で支持でき、案内レールの支持手段を簡素化かつ低コスト化できる。
本発明によれば、互いに噛み合うローラとスプロケットとが耐摩耗性樹脂で構成されているので、金属粉の発生を防止して被搬送品の品質低下を抑制できる。
また、搬送ベルトは案内レール上を滑動する滑り台を介して摺接するので、冷凍庫等の低温環境下に適用された場合でも、搬送ベルトと案内レールとの摺接部の面圧上昇や摩耗の増大を防止できると共に、搬送ベルトのたるみの修正が容易になる。
本発明の一実施形態に係るコンベア装置の全体斜視図である。 前記コンベア装置の出口部を示す正面図である。 前記コンベア装置の入口部を示す正面図である。 前記コンベア装置の搬送機構の正面図である。 前記コンベア装置の搬送路の一部を示す横断面図である。 図５の一部拡大図である。 前記搬送路の平面図である。 前記搬送路の側面図である。 前記コンベア装置の連結具の斜視図である。 前記コンベア装置の滑り台を示し、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその側面図である。 前記コンベア装置の制御系のブロック線図である。 本発明の第２実施形態に係るコンベア装置の全体斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るコンベア装置の全体斜視図である。 従来の螺旋状無端コンベア装置の全体正面図である。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
本発明の第１実施形態に係る食品搬送用コンベア装置を図１〜図１１に基づいて説明する。図１において、入口開口１０ａ及び出口開口１０ｂを除き密閉構造の冷凍庫１０が設けられ、冷凍庫１０の内部にコンベア装置１２Ａが設けられている。
螺旋状無端コンベア装置１２に設けられた無端搬送路１４は、入口開口１０ａから冷凍庫１０の内部に進入する入口路１４Ａと、入口路１４Ａから螺旋状に上昇する螺旋状上昇路１４Ｂと、螺旋状上昇路１４Ｂの最上段から折返す折返し路１４Ｃと、折返し路１４Ｃから螺旋状に下降し、螺旋状上昇路１４Ｂと１段毎に交互に配置された螺旋状下降路１４Ｄと、最下段の螺旋状下降路１４Ｄから出口開口１０ｂを介して冷凍庫１０の外部に延設された出口路１４Ｅと、出口路１４Ｅの端でガイドスプロケット１６によって反転し、その後ガイドローラ１８で再反転して入口路１４Ａに連なるリターン路１４Ｆとから構成されている。螺旋状上昇路１４Ｂと螺旋状下降路１４Ｄとは互いに逆方向へ移動する。折返し路１４Ｃでは常に同一搬送面を上にした状態で折り返している。
図２に示すように、ガイドスプロケット１６に駆動モータ１６ａが設けられ、出口開口１０ｂが形成された冷凍庫１０の側壁１０ｃの外側に、無端搬送路１４の張力調整機構２０が設けられている。この張力調整機構２０は、リターン路１４Ｆに面して、一対のガイドスプロケット２２、２２と、テンションローラ２４とが設けられている。テンションローラ２４は、テンションウエイト２６によって上下方向に移動可能に設けられ、テンションローラ２４の移動によって無端搬送路１４の張力を調整できる。テンションローラ２４の出口側部位にリターン路１４Ｆの張力を検出する張力検出センサ２８が設けられている。
張力検出センサ２８は、例えば、非接触式のものでもよく、あるいはテンションローラ２４に負荷される反力を検出し、この検出値からリターン路１４Ｆの張力を算出する方式のものでもよい。張力検出センサ２８の検出値は制御装置３０（図１１参照）に入力される。
図３は、入口開口１０ａから冷凍庫１０の外側に突設された入口路１４Ａを示している。ここでオペレータによって食品が搬送ベルトに載せられる。
冷凍庫１０の内部で、無端搬送路１４の螺旋状部に隣接して、搬送ベルトを搬送方向へ移動させる搬送機構３２と、搬送機構３２を収容した縦長のハウジング３４とが立設されている。以下、搬送機構３２の構成を図４に基づいて説明する。
図４において、ハウジング３４の上部は冷凍庫１０の天井壁１０ｄを貫通して庫外に突出している。ハウジング３４の頂面には駆動モータ３６及び減速機３８が設けられている。ハウジング３４の内部に２本の回転軸４０及び４２が上下方向に並設されている。回転軸４０、４２は庫外の常温域で天井壁１０ｄに支持されたスラスト軸受４４及び４６で上下方向に支承されている。また、回転軸４０、４２は、ハウジング３４に固定され、上下方向に複数配置された中間軸受４７によって水平方向位置を固定されている。回転軸４０、４２には、入口路１４Ａ、螺旋状上昇路１４Ｂ、螺旋状下降路１４Ｄ、出口路１４Ｅ及びリターン路１４Ｆの高さに対応した位置に夫々複数のスプロケット４８、５０が装着されている。スラスト軸受４４、４６を庫外の常温域に配置することで、スラスト軸受４４、４６の耐用年数を大幅に向上できる。
各スプロケット４８、５０は、前述の耐摩耗性樹脂体で構成され、搬送路を構成する後述する連結具６２のローラ７４と噛合し、無端搬送路１４を搬送方向へ移動させる。回転軸４０、４２の上部部位には平歯車５１、５２が固定され、平歯車５１、５２に対面した位置のハウジング３４に、通過する平歯車５１、５２の歯数を計測する歯数計測センサ５４、５６が設けられている。平歯車５１及び５２が互いに噛合し、駆動モータ３６によって回転軸４０及び４２は互いに逆方向へ回転する。スプロケット４８は入口路１４Ａ及び螺旋状上昇路１４Ｂのローラ７４と噛合し、スプロケット５０は螺旋状下降路１４Ｄ及びリターン路１４Ｆのローラ７４と噛合する。入口路１４Ａ、螺旋状上昇路１４Ｂと、螺旋状下降路１４Ｄ及びリターン路１４Ｆとは互いに逆方向へ移動する。
また、折返し路１４Ｃ及び出口路１４Ｅの出口端に、トルクモータ５８ａ及びスプロケット５８ｂを有する張力調整装置５８が設けられている。これらの張力調整装置５８は、無端搬送路１４の移動速度より若干速い速度でスプロケット５８ｂを回転させている。これによって、設置場所の無端搬送路１４のたるみを解消できる。
図５〜図８は、螺旋状上昇路１４Ｂ及び螺旋状下降路１４Ｄで構成された螺旋状搬送路の一部を示し、上下方向に配置された４個の螺旋状搬送ベルト１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄが図示されている。このうち螺旋状搬送ベルト１５ａ及び１５ｃが螺旋状上昇路１４Ｂの一部を構成し、螺旋状搬送ベルト１５ｂ及び１５ｄが螺旋状下降路１４Ｄの一部を構成している。螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄは、水平方向に配置された多数の丸棒６０で構成されている。
図６に示すように、個々の丸棒６０の両端には連結具６２が取り付けられている。丸棒６０は連結具６２を介して所定間隔に連結され、逆に連結具６２も丸棒６０を介して搬送方向に順々に拘束されている。連結具６２より内側部位の丸棒６０に滑り台７８が固定されている。螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄは、滑り台７８の下方に設けられた螺旋状の案内レール８６によって滑り台７８を介して支持され、案内レール８６上を滑動する。
図９に連結具６２の拡大図を示す。連結具６２は、ステンレス鋼からなる板材をＵ字形に折り曲げ加工したものである。頂部６４から両端部６５の間に、互いに対面した位置に一対の長孔６６ａ及び６６ｂが穿設されている。また、両端部６５に互いに対面して一対の丸孔６８ａ及び６８ｂが穿設されている。丸孔６８ａ、６８ｂには丸棒６０の端部が密嵌されている。
丸棒６０に対して外側に位置する一方の両端部６５と一体に上ブラケット７０ａ及び下ブラケット７０ｂが形成されている。上下ブラケット７０ａ、７０ｂは、丸棒６０によって形成される搬送ベルトを挟んで該搬送ベルトの高さの上方及び下方に位置し、かつ丸棒６０によって形成された搬送ベルトの外側へ向けて曲折されている。上下ブラケット７０ａ、７０ｂには軸７２が装着され、軸７２には耐摩耗性樹脂でできたローラ７４が回動可能に装着されている。軸７２は螺旋搬送路１４ａ〜１４ｄの搬送面と直交する方向に配置されている。
長孔６６ａ、６６ｂには、丸孔６８ａ、６８ｂに密嵌された丸棒６０と隣り合う丸棒６０が挿入されている。長孔６６ａ、６６ｂの長辺６７ａ、６７ｂは搬送ベルトの搬送方向に配置されており、丸棒６０は、長孔６６ａ、６６ｂ内で搬送方向に移動可能に遊嵌されている。これによって、１個の連結具６２によって拘束される隣り合う２本の丸棒同士は、搬送方向の相互の間隔を変更可能になっている。
次に、図１０に基づいて滑り台７８の構成を説明する。滑り台７８は、前述の耐摩耗性樹脂で構成され、丸棒６０が密嵌される半円弧状の凹溝８４を挟んで上下に案内レール８６の上端面と摺接する摺接面８０ａ及び８０ｂをもつ摺接部８０と、丸棒６０の嵌合部を挟んで摺接面８０ａ、８０ｂより上下方向に突出したガイド部８２とを有する。ガイド部８２の内側面は後述する案内レール８６の側面によってガイドされるガイド面８２ａ及び８２ｂが形成され、ガイド面８２ａ及び８２ｂには、案内レール８６との摩擦を低減するための円弧状の断面を有する凸部８３が形成されている。
摺接部８０は直方体をなし、ガイド部８２は摺接部８０より上下に突出した四角形の板状をなしている。滑り台７８の一側面の中央に、断面が半円弧状の凹溝８４が刻設されている。凹溝８４に丸棒６０が密嵌されることで、滑り台７８は丸棒６０に固定される。こうして、滑り台７８の摺接部８０及びガイド部８２は凹溝８４を中心に上下対称形となっている。摺接部８０の内側領域及びガイド部８２の肉厚は軽量化のため減肉されている。
案内レール８６は一部（例えば、ガイドスプロケット２２、２２及びテンションローラ２４を含む張力調整機構２０の配置領域）を除き、無端搬送路１４のほぼ全領域に設けられている。摺接部８０の摺接面８０ａ、８０ｂは水平方向の平坦面を形成しており、リターン路１４Ｆを除く無端搬送路１４では、摺接面８０ｂが、平坦な上端面を有する案内レール８６と摺接し、案内レール８６上を滑動する。リターン路１４Ｆでは、無端搬送路１４が上下に反転するため、摺接面８０ａが案内レール８６の上端面と摺接する。
案内レール８６は、螺旋状上昇路１４Ｂ及び螺旋状下降路１４Ｄでは、螺旋状に形成されており、ガイド部８２のガイド面８２ａ及び８２ｂは案内レール８６の側面に摺接し、案内レール８６によってガイドされる。ガイド部８２で案内レール８６をガイドし、摺接面８０ａ、８０ｂが案内レール８６から脱落するのを防止している。
図５及び図６に示すように、案内レール８６は、ステンレス鋼等の金属で構成され、各搬送路間の滑り台７８の下方に位置するように配置されている。螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄは案内レール８６によって搬送方向に移動可能に支持されている。案内レール８６は、螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄの両側に配置された支持構造体８８に固定されている。支持構造体８８は、ステンレス鋼等の金属で構成され、案内レール８６とボルト結合される支持板８８ａと、支持板８８ａに対して直交する方向に一体形成された４本のアーム８８ｂと、これらアーム８８ｂが上下方向に等間隔に一体形成された基部８８ｃとからなる。
螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄの両側に適宜間隔で支柱９０が適宜間隔で立設され、支持構造体８８の基部８８ｃは支柱９０にボルト結合されている。支持板８８ａの下部には落下防止板９２がボルト結合されている。落下防止板９２は、搬送方向に沿って全周ではなく部分的に配置され、搬送ベルトの上方空間とその外側空間との冷気の流通を確保している。さらに、落下防止板９２は、ガイド部８２の内側に配置され、搬送路の食品が搬送面の外側に落下するのを防止している。
案内レール８６と支持板８８ａ、基部８８ｃと支柱９０、及び支持板８８ａと落下防止板９２は、夫々長孔を介してボルト結合され、互いに水平方向又は上下方向に相対位置を微小調整可能になっている。滑り台７８の摺接部８０と摺接する案内レール８６の上端は、前述の耐摩耗性樹脂からなるＵ字形のカバー９４で被覆されている。
図１に示すように、入口路１４Ａの下方には、通過する滑り台７８の数を計測する計数センサ９６が設けられている。図１１は、螺旋状無端コンベア装置１２の制御系を示す。制御装置３０には、張力検出センサ２８、歯数計測センサ５４、５６及び計数センサ９６の検出値が入力される。制御装置３０では、これらの検出値に基づいて、駆動モータ１６ａ、駆動モータ３６及び張力調整装置５８等の稼働を制御する。
かかる構成において、冷凍庫１０の内部は例えば−３５℃等の極低温雰囲気に保持されている。螺旋状無端コンベア装置１２は、入口路１４Ａで搬送ベルトに食品を載せ、極低温雰囲気中で食品を搬送することで、食品を冷凍する。個々の丸棒６０は隣り合う連結具６２のうち、一方の連結具６２の丸孔６８ａ、６８ｂと密嵌すると共に、他方の連結具６２の長孔６６ａ、６６ｂに遊嵌されている。これによって、丸棒同士は連結具６２によって互いの間隔を拘束され、並列に配置されて搬送路を形成する。逆に、連結具同士は丸棒６０によって搬送方向に向けて連続的に連結される。長孔６６ａ、６６ｂに挿入された丸棒６０は搬送方向に移動でき、これによって、丸棒６０間の間隔を調整できる。
一方、張力検出センサ２８の検出値が制御装置３０に入力され、制御装置３０によって、無端搬送路１４を構成する搬送ベルトの張力が異常値とならないように、駆動装置１６ａ及び張力調整装置５８の作動を制御する。また、歯数計測センサ５４、５６及び計数センサ９６の検出値が制御装置３０に入力され、制御装置３０で無端搬送路１４の走行状態を監視する。
本実施形態によれば、ローラ７４の軸７２は螺旋状搬送ベルト１５ａ〜１５ｄの搬送面と直交する方向に配置されているので、スプロケット４８、５０の回転方向に回動可能である。そのため、スプロケット４８、５０とローラ７４との間の滑りを低減できる。また、スプロケット４８、５０及びローラ７４は耐摩耗性樹脂で構成されているので、これら部材の摩耗を抑制できる。従って、従来のように金属粉等が発生しないので、搬送される食品に対する衛生環境を良好に保持できる。また、滑り台７８を耐摩耗性樹脂で構成すると共に、案内レール８６の上端に耐摩耗性樹脂からなるカバー９４を設けているので、滑り台７８と案内レール８６との摺接面で粉塵の発生を抑制できる。
また、滑り台７８は、摺接部８０とガイド部８２のみで構成され、摺接部８０が案内レール８６上を滑動するもので、特許文献３の被支持部のように案内レール８６を囲む構成ではない。そのため、搬送ベルトのたるみの調整が容易になると共に、低温環境下でも滑り台７８と案内レール８６間に面圧や摩擦力の上昇は起こらない。従って、搬送機構３２の駆動トルクの上昇を抑制できると共に、案内レール８６との摺接面での摩耗粉の発生を抑制でき、搬送ベルト上の食品の品質に及ぼす悪影響を抑制できる。
滑り台７８と案内レール８６間の面圧や摩擦力が増大すると、面圧や摩擦力が周期的に変動し、搬送速度にばらつきが生じるノッキング現象が発生し、搬送ベルトの円滑な移動が妨げられるおそれがある。本実施形態では、滑り台７８と案内レール８６間の面圧や摩擦力を抑制できるので、かかるノッキング現象を防止できる。
また、滑り台７８の摺接部８０が丸棒６０を挟んで上下に案内レール８６と摺接する摺接面８０ａ及び８０ｂをもち、かつガイド部８２も上下に案内レール８６によってガイドされるガイド面８２ａ及び８２ｂをもつので、搬送ベルトが案内レール８６から脱落するのを有効に防止できる。また、リターン路１４Ｆにおいても、案内レール８６による無端搬送路１４の支持と、無端搬送路１４の円滑な移動とが可能になる。また、１個のガイド部８２によって、これが可能になり、搬送ベルトの支持機構を簡素化できる。さらに、ガイド面８２ａ及び８２ｂに形成された凸部８３によって案内レール８６との摩擦を低減できるため、搬送機構３２の駆動モータ３６の動力を低減できる。
また、滑り台７８が丸棒６０の１個毎に別々に設けられているので、隣り合う丸棒間の拘束がなくなる。そのため、無端搬送路１４の曲がり部できめ細かな円弧を形成でき、無端搬送路１４の設計自由度を広げることができる。また、滑り台７８の形状を簡素化でき、滑り台７８の製造費を低コストにできる。
また、張力検出センサ２８で無端搬送路１４に加わる張力を常に監視し、制御装置３０によってガイドスプロケット１６の駆動モータ１６ａを作動させ、該張力を調整できる。このように、無端搬送路１４のたるみを調整できると共に、無端搬送路１４に異常張力が付加されるのを未然に防止できる。また、歯数計測センサ５４、５６及び計数センサ９６で無端搬送路１４の走行状態を常に監視できるので、螺旋状無端コンベア装置１２の異常を速やかに検知できる。
また、搬送機構３２は、回転軸４０、４２に固定された複数のスプロケット４８、５０で螺旋状上昇路１４Ｂ及び螺旋状下降路１４Ｄに均等に搬送力を付与できるので、無端搬送路１４を均等に移動でき、たるみの発生を抑制できる。また、駆動装置が１個の駆動モータ３６で済むので、構成を簡素化かつ低コスト化できる。
また、落下防止板９２によって搬送面上の食品が搬送路から落ちるのを防止できる。さらに、搬送路の両側に適宜間隔で立設された支柱９０と支持構造体８８とで案内レール８６を固定しているので、搬送ベルトが上下方向に多段に形成されていても、簡易かつ低コストな支持構造で案内レール８６を固定できる。
また、図４に示すように、駆動モータ３６、減速機３８、スラスト軸受４４、４６、平歯車５１、５２、及び歯数計測センサ５４、５６が、天井壁１０ｄの外側の常温領域に設けられているので、これら機器の保守点検や修理が容易であるという利点がある。
さらに、螺旋状上昇路１４Ｂ及び螺旋状下降路１４Ｄが１段毎に交互に配置されているので、冷凍庫１０を省スペース化できる。また、入口路１４Ａ及び出口路１４Ｅが下部に配置されているので、食品の搬入及び搬出が容易になり省力化及び効率化できる。
（実施形態２）
次に、本発明の第２実施形態に係るコンベア装置を図１２に基づいて説明する。本実施形態のコンベア装置１２Ｂは、搬送機構３２の負荷が大きい場合の例である。本実施形態では、螺旋状上昇路１４Ｂ及び螺旋状下降路１４Ｄで構成された螺旋状搬送路の上端部中央に、駆動モータ１２０が設けられている。駆動モータ１２０は、第１実施形態の駆動モータ３６より大きな容量を有する。この螺旋状搬送路を挟んで対面する位置に、２個のハウジング３４が設けられ、各ハウジング３４の内部に第１実施形態と同一構成の搬送機構３２が設けられている。
各ハウジング３４の頂壁には、回転軸４０、４２を駆動するギアボックス１２４ａ及び１２４ｂが設けられている。駆動モータ１２０から駆動軸１２２ａ、１２２ｂが延設され、ギアボックス１２４ａ、１２４ｂに接続されている。その他の構成は前記第１実施形態と同一である。
本実施形態では、駆動モータ１２０の駆動力は、ギアボックス１２４ａ、１２４ｂを介して各搬送機構３２の回転軸４０、４２に伝達される。本実施形態によれば、搬送機構３２の負荷が大きいときでも、１個の駆動モータ１２０によって２基の搬送機構３２を駆動できる。また、螺旋状搬送路の両側に設けられた２基の搬送機構３２で搬送力を分担しているので、螺旋状搬送路の移動を円滑に行うことができる。
（実施形態３）
次に、本発明の第３実施形態を図１３に基づいて説明する。本実施形態のコンベア装置１２Ｃは、冷凍庫１０の内部で、螺旋状上昇路１４Ｂのみからなる螺旋状搬送路と、螺旋状下降路１４Ｄのみからなる螺旋状搬送路とが隣り合わせに２個配置されている。これら２個の螺旋状搬送路に、夫々ハウジング３４が設けられ、一方のハウジング３４の内部に搬送機構３２Ａが設けられ、他方のハウジング３４の内部に搬送機構３２Ｂが設けられている。搬送機構３２Ａは、図４に示す第１実施形態の複数のスプロケット４８が装着された１本の回転軸４０のみ有し、搬送機構３２Ｂは、図４に示す複数のスプロケット５０が装着された１本の回転軸４２のみを有している。
さらに、搬送機構３２Ａ及び３２Ｂに、図４に示す第１実施形態の歯数計測センサ５４、５６と同一構成の歯数計測センサを備えており、回転軸４０及び４２の回転量を検出している。また、図１１に示す制御装置３０と同様の制御装置を備えており、この制御装置は、搬送機構３２Ａ及び３２Ｂに設けられた歯数計測センサの検出値を入力し、回転軸４０及び４２の回転速度を同期させ、螺旋状上昇路１４Ｂを構成する搬送ベルトと、螺旋状下降路１４Ｄを構成する搬送ベルトの移動速度を同期させる機能を有している。その他の構成は前記第１実施形態と同一である。
本実施形態によれば、螺旋状上昇路１４Ｂと螺旋状下降路１４Ｄとを分離したことにより、第２実施形態と比べて、螺旋状搬送路の構成を簡素化かつ低コスト化できる。また、搬送機構３２Ａ及び３２Ｂも第１実施形態の搬送機構３２と比べて夫々１本の回転軸のみ有し、一方向のみに移動する螺旋状搬送路用に構成できるので、簡素化かつ低コスト化できる。さらに、螺旋状上昇路１４Ｂを構成する搬送ベルトと、螺旋状下降路１４Ｄを構成する搬送ベルトの移動速度を同期させることで、無端搬送路１４を構成する搬送ベルトのたるみをなくし、かつ円滑な走行を可能にしている。
なお、前記実施形態は、いずれも食品の冷凍処理に適用したものであるが、本発明は食品の冷凍処理に限定されるものではなく、他の食品の処理、例えば加熱、乾燥などの処理にも適用できる。
本発明によれば、金属粉の発生を防止できると共に、低温環境下でも、案内レールとの摺接部の面圧上昇や摩耗の増大を防止可能な、簡易かつ低コストな食品搬送用コンベア装置を実現できる。

Claims (5)

  1. 閉空間内に上下方向に配置された螺旋状搬送ベルトで食品を搬送しながら該食品の処理を行う食品搬送用コンベア装置において、
    並列に並べられて搬送ベルトを形成する多数の丸棒からなる棒状材と、該棒状材に一本毎に設けられている滑り台と前記棒状材を連結する連結具と、
    前記連結具に形成された歯形部と噛合するスプロケットと、
    前記歯形部を構成し、前記連結具に前記搬送ベルトの搬送面と交差する方向に配置された軸に回動可能に軸支され、前記スプロケットと噛合するローラとを備えるとともに、
    前記螺旋状搬送ベルトは該螺旋状搬送ベルトの終端で搬送ベルトが反転して該螺旋状搬送ベルトの始端に戻るリターン路を有する無端搬送ベルトで構成され、
    前記滑り台は、夫々の棒状材の１個毎に別々に設けられているとともに、該滑り台の摺接部が丸棒を挟んで上下に案内レールと摺接する一対の摺接面と、前記摺接面より前記案内レール側に突出し、前記案内レールの側面によってガイドされるガイド部のみからなる滑り台であって、該滑り台のガイド部を介して前記螺旋状搬送ベルトをガイドすることを特徴とする食品搬送用コンベア装置。
  2. 前記連結具は、
    内側空間を有して屈曲した形状を有すると共に、両端部が第１の棒状材に結合され、該第１の棒状材と隣り合う第２の棒状材が遊嵌される一対の長孔を有していることを特徴とする請求項１に記載の食品搬送用コンベア装置。
  3. 前記滑り台の摺接面及びガイド面は耐摩耗性樹脂で構成され、
    前記案内レールの上端は耐摩耗性樹脂製のカバーで被覆され、
    前記耐摩耗性樹脂製のカバーが前記滑り台の摺接面及びガイド面に摺接していることを特徴とする請求項２に記載の食品搬送用コンベア装置。
  4. 前記ローラは耐摩耗性樹脂体で構成され、前記ローラと噛合する前記スプロケットの噛
    合部は耐摩耗性樹脂体で構成されているとともに、
    前記無端搬送ベルトを滑動可能に支持する案内レールを備え、前記案内レールは前記無端搬送ベルトの全長に亘って設けられ、
    前記無端搬送ベルトの経路に設けられ、前記無端搬送ベルトの張力を調整する張力調整
    機構と、前記スプロケット及び該スプロケットの駆動装置を備えた搬送機構とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の食品搬送用コンベア装置。
  5. 前記無端搬送ベルトを滑動可能に支持する案内レールを備え、前記案内レールは前記無端搬送ベルトの全長に亘って設けられ、
    前記無端搬送ベルトの経路に設けられ、前記無端搬送ベルトの張力を調整する張力調整
    機構と、前記スプロケット及び該スプロケットの駆動装置を備え、
    更に前記螺旋状搬送ベルトの両側に立設された支柱と、
    上下方向に配置され、前記案内レールの同一位相部位に夫々接続された複数のアーム、
    及び前記複数のアームが一体形成されると共に、前記支柱に固定される基部からなる支持
    構造体とをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の食品搬送用コンベア装置。
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