JP6112976B2 - 充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、計量された非乾燥食品を所定の容器に充填する充填装置に関するものである。

従来、複数の計量ホッパーにより物品を計量し、計量した物品が所定重量となるホッパーの組合せを選択して物品を排出し、排出した物品を集合シュートを介して集合させて包装装置へ供給する計量装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２８６７５２号公報

しかし、上述の計量装置において、ミートソースやマヨネーズソースを絡めたマカロニ等の粘性が高い非乾燥食品の計量を行う場合、計量ホッパー及び集合シュートの内壁面等の装置の内部に非乾燥食品が付着するため計量精度を向上させることが困難であった。

本発明の目的は、非乾燥食品の装置内部への付着を防止する充填装置を提供することである。

本発明の充填装置は、計量された非乾燥食品をシュートを介して容器に充填する充填装置であって、前記シュートは、計量された前記非乾燥食品を集合させて排出する集合シュートを備え、前記集合シュートは、前記非乾燥食品が投入される矩形状の投入口と、前記非乾燥食品が排出される矩形状の排出口とを有し、前記投入口から前記排出口に向かって短辺側の内壁面同士の距離、及び長辺側の内壁面同士の距離が狭まるように形成された内壁面を有し、前記短辺側の内壁面に下方向に向かって延びる複数の溝が形成され、前記短辺側の内壁面の上端部またはその近傍に前記溝に沿ってエアーを噴出するエアー噴出部が設けられていることを特徴とする。

また本発明の充填装置は、前記シュートが前記集合シュートにより集合された前記非乾燥食品を前記容器に充填する漏斗を備えることを特徴とする。

また本発明の充填装置は、前記シュートの上部には、複数の計量ホッパーを有する組み合わせ秤が配置されており、前記計量ホッパーは、投入された非乾燥食品の重量を計測する計測部と、開状態のときに前記計量ホッパー内の非乾燥食品を排出する、櫛歯が下方向に向かって延びる櫛形ゲートとを備えることを特徴とする。

また本発明の充填装置は、前記シュートの上部には、複数の計量ホッパーを有する組み合わせ秤が配置されており、前記計量ホッパーは、投入された非乾燥食品の重量を計測する計測部と、開状態のときに前記計量ホッパー内の非乾燥食品を排出する、下方向に向かって延びる複数の溝が形成されたゲートとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、非乾燥食品の装置内部への付着を防止する充填装置を提供することができる。

実施の形態に係る充填装置の概略構成を示す図である。 実施の形態に係る組み合わせ秤の計量ホッパーの構成を示す図である。 実施の形態に係る集合シュートの構成を示す図である。 実施の形態に係るタイミングホッパーの構成を示す図である。 実施の形態に係る漏斗の構成を示す図である。 実施の形態に係る集合シュート、タイミングホッパー及び漏斗の内壁面に形成された溝の大きさを示す図である。 実施の形態に係る組み合わせ秤の他の計量ホッパーの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る充填装置について説明する。図１は実施の形態に係る充填装置の概略構成を示す図である。充填装置２は、組み合わせ秤４及び組み合わせ秤４の下部に配置されているシュート６を備えている。組み合わせ秤４は、複数の計量ホッパー８と、複数の計量ホッパー８の上部に配置され、複数の投入部９を有する供給部１０を備えている。供給部１０には、ベルトコンベア（図示せず）が複数設置され、作業員により、非乾燥食材であるミートソースやマヨネーズソース等のパスタソースを絡めたパスタ（以下、パスタという。）がベルトコンベア上に投入される。ベルトコンベアは、ベルトコンベア上に投入された非乾燥食材を制御部（図示せず）の指令によって複数の投入部９に少量ずつ供給する。各投入部９は計量ホッパー８の上に位置しており、各計量ホッパー８にパスタを供給する。

この組み合わせ秤４においては、複数の計量ホッパー８のそれぞれによりパスタを計量し、計量したパスタの合計重量が所定重量となる計量ホッパー８の組合せを選択し、選択された計量ホッパー８からパスタを排出する。パスタの排出が行われた計量ホッパー８には、供給部１０に内蔵されたベルトコンベアにより投入部９を介してパスタの供給が行われる。

シュート６は、組み合わせ秤４の下部に配置され、各計量ホッパー８から排出されたパスタを集合させる集合シュート１２、集合シュート１２の下部に配置され、パスタを排出するタイミングの調整を行うタイミングホッパー１４、タイミングホッパー１４の下部に配置され、パスタを所定の容器に充填する漏斗１６を備えている。

図２は、実施の形態に係る組み合わせ秤４の計量ホッパー８の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。計量ホッパー８は、上下が開口した角筒状の本体部８ａの下部に櫛歯が下方向に向かって延びる２つの櫛形ゲート８ｂが設けられた構造を有している。ここで櫛歯の間隔はパスタが櫛歯からぬけ落ちない間隔に設定されている。また計量ホッパー８の櫛形ゲート８ｂは制御部（図示せず）からの指令によって開閉し、櫛形ゲート８ｂが閉状態のときに、パスタの重量をロードセル等の計測部（図示せず）により計測する。また開状態となったときに計量ホッパー８内のパスタの排出を行う。

図３は実施の形態に係る集合シュート１２の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。集合シュート１２は、図３（ｂ）に示すように、計量ホッパー８から排出されたパスタが投入される矩形状の開口である投入口１２ａを有し、短辺側の内壁面同士の距離、及び長辺側の内壁面同士の距離のそれぞれが、矩形状の開口である排出口１２ｂに向かうにしたがって狭まる形状を有している。集合シュート１２の短辺側の内壁面には、下方向に向かって延びる複数の溝１８が形成されている。また集合シュート１２の短辺側の上端部（またはその近傍）には、溝１８に沿ってエアーを噴出する複数のエアー噴出部２０が設けられている。

図４は実施の形態に係るタイミングホッパー１４の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。タイミングホッパー１４は、上下が開口した角筒状の本体部２２の下部に２つのゲート２４が設けられた構造を有している。ここでゲート２４は制御部からの指令によって開閉し、閉状態の間、集合シュート１２から排出されたパスタを一時的に貯留し、開状態となったとき貯留しているパスタを排出する。

タイミングホッパー１４のゲート２４の内壁面には、下方向に向かって延びる複数の溝２６が形成されている。またタイミングホッパー１４の本体部２２のゲート２４が取り付けられている辺の上部に沿って、溝２６に沿ってエアーを噴出するエアー噴出部２８が設けられている。

図５は実施の形態に係る漏斗１６の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。漏斗１６は、タイミングホッパー１４から排出されたパスタを投入する円形の開口である投入口１６ａ、及びパスタを排出する円形の開口である排出口１６ｂを有している。ここで排出口１６ｂは、パスタが充填される容器に応じた大きさに形成されている。漏斗１６の内壁面には、下方向に向かって延びる複数の溝３０が形成されている。なお漏斗１６の下方には、パスタが充填される容器を連続的に搬送するベルトコンベア等の容器搬送部（図示せず）が配置されている。

図６は実施の形態に係る集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６の内壁面に形成された溝の大きさを示す図である。集合シュート１２の溝１８、タイミングホッパー１４の溝２６及び漏斗１６の溝３０の形状は、パスタが溝内に入り込まないようパスタの外径よりも小さいピッチ及び深さを有する。例えば図６に示すようにパスタの外径が８ｍｍの場合、溝１８、２６、３０は、ピッチ及び深さが４ｍｍに設定されている。

この実施の形態に係る充填装置２によりパスタを容器に充填する場合には、作業員が組み合わせ秤４の投入口９から投入したパスタが各計量ホッパー８に供給されると、複数の計量ホッパー８のそれぞれによりパスタを計量し、計量したパスタが所定重量となる計量ホッパー８の組合せを選択し、選択された計量ホッパー８からパスタを排出する。このとき計量ホッパー８は櫛形ゲート８ｂを備えており、櫛形ゲート８ｂの櫛歯とパスタとの接触面積が小さいことから、櫛形ゲート８ｂの櫛歯にパスタ及びソースが付着するのを防止することができる。

計量ホッパー８から排出されたパスタは、集合シュート１２において集合され、タイミングホッパー１４及び漏斗１６を介して容器に充填される。この場合に、集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６の内壁面には、所定のピッチ及び深さを有する溝１８、２６、３０が形成されており、集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６の内壁面とパスタとの接触面積が小さいことから、集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６の内壁面にパスタ及びソースが付着するのを防止することができる。

更に集合シュート１２のエアー噴出部２０により溝１８に沿ってエアーを噴出しているため、集合シュート１２の内壁面に沿って落下するパスタに対してエアーを吹き付けて強制的に排出させることができる。またタイミングホッパー１４のエアー噴出部２８により溝２６に沿ってエアーを噴出しているため、タイミングホッパー１４の内壁面に沿って落下するパスタに対してエアーを吹き付けて強制的に排出させることができる。更にタイミングホッパー１４のゲート２４が開状態になったときに、エアー噴出部２８から噴出されたエアーは、漏斗１６内に流入するため、漏斗１６内のパスタを強制的に排出させることができる。

この実施の形態に係る充填装置２によれば、計量ホッパー８、集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６の内壁面等にパスタが付着するのを防止することができ、高い精度で非乾燥食品の計量及び容器への充填を行うことができる。

なお、上述の実施の形態に係る充填装置２においては、櫛形ゲート８ｂを設けた計量ホッパー８を用いたが、これに限らず図７に示すように、ゲートに下方向に向かって延びる複数の溝４２を形成した計量ホッパー４０を用いるようにしてもよい。この場合であっても計量ホッパー４０の内壁面とパスタとの接触面積を小さくすることができるので、計量ホッパー４０内にパスタが付着するのを防止することができる。

なお、集合シュート１２、タイミングホッパー１４及び漏斗１６においては、エアーを噴出してパスタを強制的に排出するので、エアーの効果を活かすために内壁面に溝を設けることが好ましい。これに対して計量ホッパー８においては、内部にエアーを吹き付けることができないので、パスタのソースが堆積しない櫛歯ゲート８ｂを用いることが好ましい。

また、上述の実施の形態に係る充填装置２においては、集合シュート１２の短辺側の内壁面に溝１８を設け、集合シュート１２の短辺側の上端部にエアー噴出部２０を設けているが、集合シュート１２の長辺側の内壁面にも、短辺側と同様に下方向に向かって延びる複数の溝を設けてもよい。さらに集合シュート１２の長辺側の上端部（またはその近傍）に、集合シュート１２の長辺側の溝に沿ってエアーを噴出する複数のエアー噴出部を設けてもよい。また、集合シュート１２の長辺側の内壁面に複数の溝を設けない場合には、少なくとも内壁面にすべり性を向上させるための表面処理を行うことが好ましい。

次に本発明の充填装置２を運転したときの計量充填精度について説明する。充填装置２は、容器へのパスタの充填を１時間に３０００回行うものとした。また１つの容器に充填するパスタの目標量を１４ｇとした。パスタは、マヨネーズソースを絡めたマカロニ、トマトソースを絡めたマカロニ及びカルボナーラソースを絡めたマカロニを用いた。各パスタにおける、充填装置２の運転開始からの経過時間毎の容器への充填量の標準偏差σ（ｇ）を表１に示す。

次に従来装置を運転した時の計量充填精度について説明する。従来装置は複数の計量ホッパーによりパスタを計量し、計量したパスタの合計重量が所定重量となるホッパーの組合せを選択してパスタを排出し、排出したパスタを集合シュートを介して集合させて包装装置へ供給する計量装置である。従来装置は、集合シュートの内壁面に本発明における溝が形成されておらず、また計量ホッパーに本発明における櫛歯ゲート８ｂが用いられていない。

従来装置は、上述の充填装置２と同様に、包装装置へのパスタの供給を１時間に３０００回行い、１回に供給するパスタの目標量を１４ｇとした。従来装置の運転開始から１時間経過したときの包装装置への供給量の標準偏差σ（ｇ）を表２に示す。

本発明の充填装置２は、従来装置に比較して計量充填精度が極めて優れていることが分かった。

２…充填装置、４…組み合わせ秤、６…シュート、８…計量ホッパー、８ｂ…櫛形ゲート、１２…集合シュート、１４…タイミングホッパー、１６…漏斗、１８、２６、３０、４２…溝、２０、２８…エアー噴出部。

Claims (4)

1. 計量された非乾燥食品をシュートを介して容器に充填する充填装置であって、
   前記シュートは、計量された前記非乾燥食品を集合させて排出する集合シュートを備え、
   前記集合シュートは、前記非乾燥食品が投入される矩形状の投入口と、前記非乾燥食品が排出される矩形状の排出口とを有し、前記投入口から前記排出口に向かって短辺側の内壁面同士の距離、及び長辺側の内壁面同士の距離が狭まるように形成された内壁面を有し、
   前記短辺側の内壁面に下方向に向かって延びる複数の溝が形成され、前記短辺側の内壁面の上端部またはその近傍に前記溝に沿ってエアーを噴出するエアー噴出部が設けられていることを特徴とする充填装置。
2. 前記シュートは、前記集合シュートにより集合された前記非乾燥食品を前記容器に充填する漏斗を備えることを特徴とする請求項１記載の充填装置。
3. 前記シュートの上部には、複数の計量ホッパーを有する組み合わせ秤が配置されており、
   前記計量ホッパーは、投入された非乾燥食品の重量を計測する計測部と、開状態のときに前記計量ホッパー内の非乾燥食品を排出する、櫛歯が下方向に向かって延びる櫛形ゲートと
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の充填装置。
4. 前記シュートの上部には、複数の計量ホッパーを有する組み合わせ秤が配置されており、
   前記計量ホッパーは、投入された非乾燥食品の重量を計測する計測部と、開状態のときに前記計量ホッパー内の非乾燥食品を排出する、下方向に向かって延びる複数の溝が形成されたゲートと
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の充填装置。

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