JP6746256B1 - 計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紐状食品が損傷することと、紐状食品が計量容器に跨ることをともに抑制できる紐状食品の容積計量装置を提供する。【解決手段】液体Ｌと紐状食品Ｓが貯留された貯留槽１と、漏斗３１と、貯留槽１から液体Ｌと紐状食品Ｓを漏斗３１に送る供給装置２と、紐状食品Ｓを計量する計量位置において漏斗３１の下方に設けられ、漏斗３１から送られた液体Ｌを排出しながら漏斗３１から送られた紐状食品Ｓを容積計量する計量容器３３と、計量位置において計量時に漏斗３１または計量容器３３を漏斗３１が計量容器３３に挿通する位置に移動させ、計量完了後に漏斗３１または計量容器３３を漏斗３１が計量容器３３から離接した位置に移動させる第１の駆動装置と、計量容器３３を計量位置から計量された紐状食品Ｓを排出する排出位置へと移動させる第２の駆動装置と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、計量装置に関する。

容積式の計量装置においては、計量対象物を所定容積の計量容器に充填させることで、計量を行う。ここで、充填後、計量容器の供給口を閉鎖して計量対象物を擦切る場合（特許文献１）と、供給口を閉鎖しない場合（特許文献２）がある。

特公昭５０−０２５０３４ 特公平０１−００４１３１

前者の場合、比較的精度よく計量を行うことができるが、計量対象物が紐状食品であるときは計量容器からはみ出た紐状食品が千切れてしまう。一方後者の場合は、計量対象物が紐状食品であっても比較的損傷を抑えて計量をすることができるが、計量容器に跨った紐状食品の影響により、計量精度は比較的悪くなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、紐状食品の容積計量において、紐状食品が損傷することと、紐状食品が計量容器に跨ることをともに抑制しつつ計量を行うことができる計量装置を提供することを主たる目的とするものである。

液体と紐状食品が貯留された貯留槽と、漏斗と、貯留槽から液体と紐状食品を漏斗に送る供給装置と、紐状食品を計量する計量位置において漏斗の下方に設けられ、漏斗から送られた液体を排出しながら、漏斗から送られた紐状食品を容積計量する計量容器と、計量位置において、計量時に漏斗または計量容器を漏斗が計量容器に挿通する位置へ鉛直方向に移動させ、計量完了後に漏斗または計量容器を漏斗が計量容器から離隔した位置へ鉛直方向に移動させる第１の駆動装置と、計量容器を、計量位置から、計量された紐状食品を排出する排出位置へと移動させる第２の駆動装置と、を備える、計量装置が提供される。

本発明に係る計量装置によれば、漏斗を計量容器に挿通させた状態で、漏斗に液体と紐状食品が送られる。こうして、漏斗を介して計量容器に紐状食品が充填される。計量完了後に漏斗または計量容器を、漏斗が計量容器から離隔する位置に相対移動させることで、漏斗内の液体および紐状食品が勢いよく計量容器に落下する。これにより、計量容器の内部に紐状食品が押し込められ、計量容器を擦切ることなしに、計量容器に紐状食品が跨ることを抑制できる。このようにして、紐状食品に比較的ダメージを与えることなく、精度よく紐状食品の容積計量を行うことができる。

実施形態に係る計量装置の概略構成図である。 計量容器の一例を示す拡大図である。 計量容器の底板の開閉動作を示す説明図である。 計量容器の他の例を示す拡大図である。 複数の計量容器が固定された回動板の拡大図である。 制御装置と各構成部材との関係を示すブロック図である。 計量装置の動作を示す説明図であり、計量容器に漏斗が挿通された状態を示す。 計量装置の動作を示す説明図であり、計量容器に所定容積の紐状食品が計量された状態を示す。 計量装置の動作を示す説明図であり、漏斗と計量容器とが離隔した状態を示す。 計量装置の動作を示す説明図であり、除去位置にある計量容器を示す。 計量装置の動作を示す説明図であり、排出位置にある計量容器を示す。

本実施形態に係る計量装置は、貯留槽１と、供給装置２と、計量部３と、除去装置５と、制御装置６、を備える。計量装置は、液体Ｌにより紐状食品Ｓを移送し、所定容積の紐状食品Ｓを計量する。紐状食品Ｓは、例えば、うどん、そば、中華麺、ロングパスタ等の麺類、特に茹で麺であるが、糸こんにゃくや白滝等、紐状の形状を有するその他の食品であってもよい。なお、ここでいう麺類とは、食用粉と水等を混練して紐状に成形した食品を広く指しており、原料が小麦粉のものに限定されない。液体Ｌは、例えば水である。液体Ｌとしては、計量の前処理において使用したものを流用してもよい。例えば、紐状食品Ｓが茹で麺であるとき、茹麺処理に使用した水を液体Ｌとして流用してもよい。なお、紐状食品Ｓの状態や種類に応じて、液体Ｌは適する温度に温度調整されてもよい。例えば、紐状食品Ｓが茹で麺であるとき、麺を締める冷水処理と、計量装置による計量とを平行して行ってもよい。

貯留槽１は、液体Ｌと紐状食品Ｓとを貯留する。図１に示すように、貯留槽１は、仕切板１５によって、貯留部１１とオーバーフロー部１３に仕切られている。仕切板１５の上部には貫通孔が設けられ、液体Ｌが貫通孔を通じて、貯留部１１からオーバーフロー部１３に流入する。貫通孔は液体Ｌが流通可能であり紐状食品Ｓは通過しない程度の大きさであればよく、その形状は限定されない。例えば、貫通孔はパンチ孔でもよいし、メッシュでもよい。このように構成することで、貯留部１１には液体Ｌおよび紐状食品Ｓが、オーバーフロー部１３には液体Ｌが、それぞれ貯留される。なお、貯留部１１には所定量の液体Ｌが供給されており、その給液量は給液弁１７によって調整される。また、オーバーフロー部１３における所定高さを超えた液体Ｌは装置外に排出され、その排液量は排液弁１９によって調整される。

供給装置２は、紐状食品Ｓを液体Ｌにより移送して計量部３に送る。図１に示すように、供給装置２は、ポンプ２１と、アスピレータ２３と、経路切替弁２５と、吸引調整弁２７と、各部を接続する管路と、を含む。ポンプ２１は、貯留槽１のオーバーフロー部１３と接続され、オーバーフロー部１３に貯留されている液体Ｌをアスピレータ２３に圧送する。アスピレータ２３は、供給ポートと、吸引ポートと、排出ポートと、を有する。供給ポートはポンプ２１と接続され、ポンプ２１から液体Ｌが送られる。吸引ポートは貯留槽１の貯留部１１と接続される。液体Ｌが流通することによるベンチュリ効果で、貯留部１１に貯留された紐状食品Ｓが、液体Ｌとともに吸引ポートから吸引され、排出ポートから排出される。排出ポートは紐状食品Ｓを液体Ｌに乗せて計量部３へと送る。吸引調整弁２７はポンプ２１とアスピレータ２３の供給ポートとの間に設けられ、流通する液体Ｌの量を調整することで、紐状食品Ｓの移送量を調整する。ポンプ２１は、例えば、電動ポンプである。

ポンプ２１とアスピレータ２３との間に経路切替弁２５が設けられ、経路切替弁２５において管路は分岐している。分岐した管路は貯留槽１に接続される。紐状食品Ｓの移送を停止させたいとき、ポンプ２１を急停止させたのでは、液体Ｌがオーバーフロー部１３に逆流してアスピレータ２３の排出ポートから空気が流入することで、吸引ポートと貯留部１１とを接続する配管に紐状食品Ｓが逆流して詰まってしまう虞がある。経路切替弁２５により、ポンプ２１による液体Ｌの圧送先を、アスピレータ２３から貯留槽１に切り替えることで、紐状食品Ｓが配管に詰まることなく、紐状食品Ｓの移送を停止させることができる。

計量部３は、供給装置２から送られた紐状食品Ｓを容積計量する。図１に示すように、計量部３は、漏斗３１と、計量容器３３と、センサ３９と、を含む。なお、以下において、紐状食品Ｓを計量する位置を計量位置、計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを除去する位置を除去位置、計量された紐状食品Ｓを排出する位置を排出位置と呼ぶ。除去位置は、計量位置と排出位置との間に設けられる。計量位置および除去位置は、計量容器３３から落下した液体Ｌと紐状食品Ｓを回収するため、貯留槽１の貯留部１１の上方に設けられることが望ましい。

漏斗３１は、計量位置に設けられ、供給装置２から送られた紐状食品Ｓおよび液体Ｌを受け取る。漏斗３１は、計量位置において、第１の駆動装置３５により、計量容器３３に対して鉛直方向に相対移動可能に構成される。本実施形態においては、第１の駆動装置３５は漏斗３１を鉛直方向に移動させるが、計量容器３３を鉛直方向に移動させるものであってもよい。第１の駆動装置３５により、計量時において漏斗３１は計量容器３３に挿通する位置に位置決めされ、計量完了時には漏斗３１は計量容器３３から離隔した位置に位置決めされる。第１の駆動装置３５は、例えば、電動シリンダまたは水圧シリンダである。

計量容器３３は計量位置において漏斗３１の下方に設けられ、筒体４１と、底板４２と、を有する。筒体４１は上下に貫通し、側面には貫通孔が設けられている。底板４２は、少なくとも計量位置において筒体４１の下端を塞ぐ底板４２が設けられている。好ましくは、底板４２にも貫通孔が設けられている。筒体４１および底板４２の貫通孔は、仕切板１５の貫通孔と同様、液体Ｌが流通可能であり紐状食品Ｓは通過しない程度の大きさであればよく、その形状は限定されない。漏斗３１から計量容器３３に紐状食品Ｓが液体Ｌとともに送られ、計量容器３３は、貫通孔から液体Ｌを排出しながら紐状食品Ｓを計量する。計量容器３３は、第２の駆動装置３７により、計量位置、除去位置および排出位置に位置決めされる。

計量容器３３は、複数設けられてもよい。計量容器３３を複数設けることにより、計量位置、除去位置および排出位置における工程を平行して行うことができるため、より効率よく計量装置を動作させることができる。

計量容器３３は、計量位置において紐状食品Ｓを計量保持し、排出位置において紐状食品Ｓを排出するように構成されればよい。例えば、図２に示すように、底板４２は開閉式に構成される。より具体的には、計量容器３３は、第２の係合部材４４と、弾性部材４５と、蝶着部材４６と、をさらに有する。弾性部材４５は、一端が筒体４１、他端が底板４２、直接的には底板４２に設けられた第２の係合部材４４に固定され、少なくとも計量容器３３が計量位置から排出位置まで移動する間において底板４２を閉じる。弾性部材４５は、例えば、引張バネやゴムである。蝶着部材４６は、筒体４１と底板４２とを回動自在に接続する。蝶着部材４６は、例えば、ヒンジである。第２の係合部材４４は底板４２に設けられ、排出位置に設けられた第１の係合部材４３と係合するように構成される。すなわち、第２の駆動装置３７が計量容器３３を排出装置に移動させたとき、図３に示すように、第１の係合部材４３と第２の係合部材４４が係合して底板４２が開かれ、筒体４１の下端から紐状食品Ｓが排出される。

他の構成として、図４に示すように、少なくとも計量位置から排出位置の直前において筒体４１の下端を閉鎖する比較的大きな底板４２を設け、底板４２上を計量容器３３が摺動するように構成してもよい。計量容器３３は、第２の駆動装置３７によって、底板４２と接しながら底板４２の外周に沿って移動される。排出位置において底板４２には排出口４７が設けられ、計量容器３３が排出位置まで移動すると、排出口４７を通じて紐状食品Ｓが排出される。好ましくは、底板４２の貫通孔は、計量位置から排出位置の直前まで適宜配置される。なお、図４では視認性を重視し計量容器３３を１つしか表示していないが、前述の通り複数の計量容器３３を設けてもよい。この場合、１枚の底板４２上に複数の計量容器３３が配置されてもよい。

以上に計量容器３３の構成例を２種説明したが、このような計量容器３３によれば、計量容器３３から紐状食品Ｓを排出するにあたり、第２の駆動装置３７の他に別途駆動装置を設ける必要がないため、計量装置をより簡易に構成することができる。前述の通り、計量容器３３は、紐状食品Ｓの計量および排出が可能に構成されればよく、上述の構成に限定されない。例えば、筒体４１と、筒体４１に固定された底板４２とを含んで計量容器３３を構成し、排出位置において計量容器３３を回転させて、紐状食品Ｓを排出するようにしてもよい。

第２の駆動装置３７は、少なくとも、計量容器３３を計量位置から排出位置に移動できるものであればよい。図５に示すように、第２の駆動装置３７は、例えば、シャフト３７１と、回動板３７３と、不図示のモータと、を有する。モータは例えば電動モータであり、シャフト３７１を回動させる。回動板３７３はシャフト３７１に固定され、シャフト３７１を中心として回動する。計量容器３３は、回動板３７３に固定されている。このような第２の駆動装置３７によれば、より簡易な構造で計量容器３３を枢動させ、計量位置、除去位置および排出位置に位置決め制御することができる。

なお、第１の駆動装置３５および第２の駆動装置３７は、上記に具体的に示した構成に限定されず、動力源と、動力源によって移動する案内部材と、を有するものであればよい。但し、ポンプ２１、第１の駆動装置３５および第２の駆動装置３７の動力源は、電力または水力であることが望ましい。計量装置全体を電力または水力駆動とすることで、飲食店等にも設置が容易となる。

センサ３９は、例えば光学センサであり、計量容器３３に所定量の紐状食品Ｓが容積計量されたことを検出する。具体的に、センサ３９は、漏斗３１の所定位置に紐状食品Ｓが存在することを検出する。すなわち、センサ３９が漏斗３１内に所定量の紐状食品Ｓが存在していることを検出したとき、計量が完了したと判断される。後述するように、本実施形態の計量装置においては、計量容器３３にある程度紐状食品Ｓが充填された状態で漏斗３１を引き抜くことで、漏斗３１内に存在する液体Ｌおよび紐状食品Ｓを落下させ、紐状食品Ｓを計量容器３３に押し込む。換言すれば、計量完了時において漏斗３１内に液体Ｌおよび所定量の紐状食品Ｓが存在している必要がある。

除去装置５は、除去位置において計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを除去する。図１に示すように、除去装置５は、ノズル５１と、噴流開閉弁５３と、噴流調整弁５５と、各部を接続する管路と、を有する。ノズル５１は除去位置において計量容器３３の上方に設けられ、計量容器３３に対して液体Ｌを噴出させる。ノズル５１は、噴流開閉弁５３および噴流調整弁５５を介して、ポンプ２１とアスピレータ２３の供給ポートとの間の管路、好ましくはポンプ２１と経路切替弁２５との間の管路に接続される。噴流開閉弁５３は、管路を開閉し、ノズル５１からの噴流のオンオフを切り替える。噴流調整弁５５は、ノズル５１から噴出される液体Ｌの流量を調整する。本実施形態の計量装置においては、計量において計量容器３３に紐状食品Ｓが比較的跨らないような構成になっているが、もし紐状食品Ｓが計量容器３３に跨ったとしても、除去装置５によって計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを除去することができる。

図６に示す制御装置６は、計量装置の各部を制御する。制御装置６は、プロセッサやメモリ等を有しセンサ３９からの情報等に基づいて各部の動作を演算する演算部と、演算結果に基づき、ポンプ２１、経路切替弁２５、噴流開閉弁５３、第１の駆動装置３５および第２の駆動装置３７に対して動作指令を行う駆動制御部と、を含む。

ここで、図７から図１１に基づき、本実施形態の計量装置の動作を説明する。本実施形態においては、所定の計量容器３３において、紐状食品Ｓを容積計量する計量工程、計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを除去する除去工程、計量された紐状食品Ｓを排出する排出工程が順番に行われる。

まず、貯留槽１の貯留部１１に、紐状食品Ｓが供給される。例えば紐状食品Ｓが茹で麺であるとき、茹麺処理または冷水処理において使用された液体Ｌとともに、紐状食品Ｓが貯留部１１に投下される。なお、貯留槽１に紐状食品Ｓを投下する前に、貯留槽１内に所定量の液体Ｌを満たしておくことが望ましい。

ここで、第２の駆動装置３７により計量位置に計量容器３３を位置決めし、第１の駆動装置３５により漏斗３１を下降させて漏斗３１を計量容器３３に挿通させる。このように漏斗３１が計量容器３３に挿通した状態で、ポンプ２１が起動される。こうして、アスピレータ２３により貯留部１１内の紐状食品Ｓが吸引され、図７に示すように漏斗３１に紐状食品Ｓが投下される。

紐状食品Ｓが液体Ｌとともに、漏斗３１を介して計量容器３３に投入される。計量容器３３に設けられた貫通孔を通じて液体Ｌが排出されながら、計量容器３３に紐状食品Ｓが充填される。漏斗３１の下端近辺まで計量容器３３に紐状食品Ｓが蓄積すると、漏斗３１内にも紐状食品Ｓが液体Ｌとともに蓄積していく。例えば、センサ３９が所定時間、漏斗３１内の所定位置に紐状食品Ｓが存在していることを認識して、所定容積の紐状食品Ｓが完了したと判断される。図８に示すように計量が完了したら、経路切替弁２５を切り替えることでポンプ２１からの液体Ｌの圧送先をアスピレータ２３から貯留槽１に切り替えて、紐状食品Ｓの漏斗３１への供給を停止する。

そして、図９に示すように、第１の駆動装置３５により漏斗３１を上昇させて、漏斗３１を計量容器３３から離隔させる。計量容器３３から漏斗３１が引き抜かれるのに伴い、漏斗３１内の液体Ｌおよび紐状食品Ｓは勢いよく計量容器３３に落下する。このようにして、計量容器３３の上部に滞留していた紐状食品Ｓが計量容器３３の内部に押し込められながら、漏斗３１内の紐状食品Ｓが計量容器３３に供給される。こうして、紐状食品Ｓが計量容器３３に跨ることを抑制しながら、所定容積の紐状食品Ｓが計り取られる。

以上のような計量工程を経た後、図１０に示すように、計量容器３３は第２の駆動装置３７により除去位置に送られる。除去位置においては、ノズル５１から液体Ｌが計量容器３３に噴出される。これにより、仮に計量時において計量容器３３に数本の紐状食品Ｓが跨ったとしても、ノズル５１からの噴流により計量容器３３に跨った紐状食品Ｓは除去される。ノズル５１からの噴流供給を開始および停止させるタイミングは、少なくとも除去位置においてノズル５１から液体Ｌが計量容器３３に噴出されるように設定されればよい。例えば、計量容器３３が除去位置に位置決めされる直前に噴流開閉弁５３を開いてノズル５１からの噴流供給を開始し、計量容器３３が除去位置を通過した後、噴流開閉弁５３を閉じてノズル５１からの噴流供給を停止させてもよい。このようにすれば、液体Ｌの噴流を浴びながら計量容器３３が移動するので、鉛直方向の噴流の力と、計量容器３３の移動による水平方向の慣性の力によって、より好適に計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを排除できる。以上のようにして、計量容器３３に跨った紐状食品Ｓを排除することで、計量精度が比較的向上する。

以上のような除去工程を終えた計量容器３３は第２の駆動装置３７により排出位置に送られる。図１１に示すように計量容器３３が排出位置に位置決めされると、計量容器３３から紐状食品Ｓが排出される。排出された紐状食品Ｓは、例えばシュート等を通じて排出され、丼や番重等の容器に供給される。紐状食品Ｓは、コンベア等で容器内に所定のピッチ毎に整列されてもよい。

紐状食品Ｓを排出した計量容器３３は再び第２の駆動装置３７により計量位置に位置決めされる。そして、以上に説明した計量工程、除去工程および排出工程が繰り返される。なお、計量容器３３が複数設けられる場合は、計量工程、除去工程および排出工程は平行して実施されてもよい。

以上の通り、本発明の実施形態を説明したが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１ 貯留槽
２ 供給装置
１１ 貯留部
１３ オーバーフロー部
１５ 仕切板
３１ 漏斗
３３ 計量容器
３５ 第１の駆動装置
３７ 第２の駆動装置
３９ センサ
４１ 筒体
４２ 底板
４３ 第１の係合部材
４４ 第２の係合部材
４５ 弾性部材
４６ 蝶着部材
４７ 排出口
５１ ノズル
Ｌ 液体
Ｓ 紐状食品

Claims (12)

1. 液体と紐状食品が貯留された貯留槽と、
   漏斗と、
   前記貯留槽から前記液体と前記紐状食品を前記漏斗に送る供給装置と、
   前記紐状食品を計量する計量位置において前記漏斗の下方に設けられ、前記漏斗から送られた前記液体を排出しながら、前記漏斗から送られた前記紐状食品を容積計量する計量容器と、
   前記計量位置において、計量時に前記漏斗または前記計量容器を前記漏斗が前記計量容器に挿通する位置へ鉛直方向に移動させ、計量完了後に前記漏斗または前記計量容器を前記漏斗が前記計量容器から離隔した位置へ鉛直方向に移動させる第１の駆動装置と、
   前記計量容器を、前記計量位置から、計量された前記紐状食品を排出する排出位置へと移動させる第２の駆動装置と、を備える、計量装置。
2. 前記貯留槽は、
   前記液体と前記紐状食品を貯留する貯留部と、
   前記貯留部から送られた前記液体を貯留するオーバーフロー部と、
   前記貯留部と前記オーバーフロー部とに仕切り、所定高さに前記液体が流通可能な貫通孔が設けられた仕切板と、含む、請求項１に記載の計量装置。
3. 前記計量容器は複数設けられる、請求項１または請求項２に記載の計量装置。
4. 前記計量容器は、
   上下に貫通し、側面に前記液体が流通可能な貫通孔が設けられた筒体と、
   少なくとも前記計量位置において前記筒体の下端を塞ぐ底板と、を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の計量装置。
5. 前記排出位置に設けられる第１の係合部材をさらに備え、
   前記計量容器は、
   一端が前記筒体、他端が前記底板に固定された弾性部材と、
   前記筒体と前記底板とを接続する蝶着部材と、
   前記底板に設けられた第２の係合部材と、をさらに含み、
   前記排出位置において、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが係合して前記底板が開かれる、請求項４に記載の計量装置。
6. 前記底板には、前記排出位置において前記紐状食品を排出する排出口が設けられ、
   前記計量容器は、前記計量位置から前記排出位置への移動において前記底板上を摺動する、請求項４に記載の計量装置。
7. 前記供給装置は、
   前記液体を圧送するポンプと、
   前記ポンプと接続され前記液体が送られる供給ポートと、前記貯留槽と接続され前記紐状食品が送られる吸引ポートと、前記紐状食品を前記漏斗に排出する排出ポートと、を有するアスピレータと、を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の計量装置。
8. 前記計量容器に所定量の前記紐状食品が容積計量されたことを検出するセンサをさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の計量装置。
9. 前記センサは、前記漏斗の所定位置に前記紐状食品が存在することを検出する、請求項８に記載の計量装置。
10. 前記計量位置は前記貯留槽の上方に位置する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の計量装置。
11. 前記計量位置と前記排出位置の間に位置する除去位置において、前記計量容器に対して前記液体を噴出させるノズルをさらに備える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の計量装置。
12. 前記除去位置は貯留槽の上方に位置する、請求項１１に記載の計量装置。

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