JP6911731B2

JP6911731B2 - 粉粒体製造装置

Info

Publication number: JP6911731B2
Application number: JP2017229154A
Authority: JP
Inventors: 佑介小野寺
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: JP2019099170A

Description

本発明は、樹脂シートを用いて収納袋を形成しつつ糠等の粉粒体を袋詰めする粉粒体製造装置に関するものである。

特許文献１の精米設備の物品入り袋製造装置は、特許文献２の精米機の糠取装置の例を含め、糠パックの袋素材として、長尺のビニールシートを上下方向に延ばしてセットすることにより、最小限の占有面積で精米設備の機械室にコンパクトに構成することができ、また、取出部に至るシュートを設けることで、精米設備の客室で糠パックの取出しができる。

特開２０１５−１１７０４２号公報特開２０１７−９４２９９号公報

しかしながら、糠パックの充填量が不十分な場合に、自重不足によって糠パックの安定した自重落下が確保できず、糠パックの取出しができない事態を招くという問題があった。

本発明の目的は、粉粒体の充填量が不十分で自重不足の場合にあっても、粉粒体パックの確実な取出しを可能とする粉粒体製造装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、精米機から糠の供給を受け、ビニールシート(Ａ)を上下方向に延びる姿勢でセットし、前記ビニールシート(Ａ)に沿って昇降可能で開閉式の溶着部(５４)の閉動作により上下位置を溶着して糠を充填したパック(Ｃ)を作成し、このパック(Ｃ)を下方の案内体(５５、５６)に受けて所定位置に案内搬送する粉粒体製造装置において、前記精米機の玄米の有無を判定するとともに、前記パック(Ｃ)の糠の充填量を取得可能に構成し、玄米有りが判定されたとき、または、玄米無しが判定されたが前記パック(Ｃ)の糠の充填量が所定量以上であるとき、前記溶着部(５４)を、前記パック(Ｃ)の上位置において閉動作後に開動作することで、糠充填後の前記パック(Ｃ)を前記案内体(５５、５６)まで自重落下させるよう構成し、玄米無しが判定され、かつ、前記パック(Ｃ)の糠の充填量が所定量より少ないとき、前記溶着部(５４)を、前記パック(Ｃ)の上位置において閉動作後に閉状態のまま下降することで、糠充填後の前記パック(Ｃ)を把持したまま前記案内体(５５、５６)まで案内するよう構成したことを特徴とする。
ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記案内体(５５、５６)の搬送終端部に、搬送下手側に開放可能であり、搬送上手側への外気の流入を防止するよう構成したカーテン状の外気遮蔽体(３１)を備えたカバー(３１ａ)を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る粉粒体製造装置(５０)は、粉粒体を充填したパック(Ｃ)の上位置を溶着部(５４)で溶着して粉粒体の充填パック(Ｃ)を作成後に、溶着部(５４)を閉じたまま下降することにより、充填量が過少で自重不足の場合にあっても、確実に案内体(５６)に投入することができる。加えて、玄米無しが判定され、かつ、パック(Ｃ)の糠の充填量が所定量より少ない場合に限定して上側溶着後に溶着部(５４)を下降する制御を適用することで、溶着部(５４)の動作の簡易化とパック(Ｃ)の自重落下による迅速処理が可能となる。

請求項２に係る粉粒体製造装置(５０)は、外気遮蔽体(３１)が、前記案内体(５５、５６)の搬送終端部からの二次空気の流入を止める逆止部材として機能することで、縦姿勢のビニールシート(Ａ)の安定待機が可能となる。

糠パック装置と糠パック取出部の内部構成側面図溶着部の溶着時（ａ）と溶着終了時（ｂ）の作動工程図溶着部の風除け用フェンスの構成例溶着部の乗り込みブロックフェンスの構成例溶着部の待機前状態（ａ）と営業待機状態（ｂ）の作動工程図シートセンサの構成図精米運転における糠パック統合制御のフローチャート精米設備の機器配置図糠処理部側面図糠パック装置の内部構成の側面図糠パック装置の内部構成の背面図糠パック工程図（ａ〜ｆ）

（精米設備）
精米設備１は、後掲の図８の機器配置図によって後に詳述するように、自動精米用の建屋１１内を仕切り壁１２によって客室１１ａと機械室１１ｂとに分け、機械室１１ｂに精米機６、糠パック装置５０等の精米機器を配置し、糠パック装置５０から客室１１ａの糠パック取出部８に連通する案内路８ａを設ける。

（糠パック装置）
糠パック装置５０は、後掲の図９〜図１１の全体構成図および作動工程図によって後に詳述するように、仕切り壁１２を貫通して客室１１ａ側に糠パックＣを案内するシュート等の案内体２３を備え、また、所定のタイミングでシート支持体５２によりビニールシートＡを上下方向に延びる姿勢でセットし、シール・カッタユニットからなる溶着部５４の作動によって糠パックＣを作成し、案内体５５からシュート５６を経て糠パックＣを客室１１ａ側の糠パック取出部８に送る。

（逆止部材）
案内路８ａは、糠パック装置５０の内部構成の側面図を図１に示すように、シュートによる案内体２３にカバー３１ａを設け、このカバー３１ａから垂下して客室１１ａ側に開放可能に案内断面を逆止する外気遮蔽体３１を設ける。

外気遮蔽体３１は、糠パック案内シュート２３の途中または出口部で客室１１ａへの糠パックＣの移動を可能とするとともに、客室１１ａからの二次空気の流入を止める逆止部材として機能することで、縦姿勢のビニールシートＡの安定待機が可能となる。

外気遮蔽体３１は、具体的には、糠パック案内シュート２３の出口側を塞ぐように樹脂製カーテンを下垂することにより、糠パックＣの通過によって自重で開き、通過後は案内断面を塞ぐ位置に復帰して流入エアを遮断することができる。

（パックセンサ）
糠パックＣの通過を検出する糠パックセンサ５６ｓを機械室１１ｂ側に設置し、客室１１ａのシュート２３の上に配置することでメンテナンスが容易となる。
また、糠パックセンサ５６ｓは、その取付支持部のシュート５６を糠パック装置５０に対して着脱可能に構成することで、メンテナンス性を確保することができる。

（糠パック制御１）
終了精米のタイミングで糠パックＣを排出した場合は、精米機６が、糠ファン６ｆを含め、完全停止した時に、パック充填準備動作を開始するように精米運転制御することで、糠ファン６ｆの吸引による客室１１ａからの二次空気の流入の影響を受けることなく、ビニールシートＡを準備することができることから、客室ドアを開けているとき、特に風が吹いているときに、流入空気によってビニールシートＡが溶着部の機械室１１ｂ側に乗り込んで糠充填ができなくなる事態を回避することができる。

（溶着工程制御）
また、連続精米中に糠パックＣを排出した時は、パック充填準備動作中に溶着部５４が下降している状態で、精米の完全停止まで、下側を溶着することなく待機した後に、下側を溶着して営業待機位置（状態）に戻るように制御する。この溶着工程制御により、客室１１ａからの二次空気の流れを受けることなく、安定してビニールシートＡを準備することができる。

（溶着部作動制御１）
また、連続精米中におけるパック排出時は、連続精米中にすぐにビニールシートＡの準備動作を行う。すなわち、溶着部５４の作動工程を図２に示すように、下側溶着（ａ）の直後に、溶着部５４の「開」出力と「上昇」出力を同時に行う（ｂ）ように作動制御（問題発生時は、「開」出力の後に「上昇」出力）することで、二次空気の流れの影響を受ける前にビニールシートＡの準備が可能となることから、全量パック方式に対応することができる。

（風除けフェンス）
次に、風除け用フェンスの構成例を図３に示すように、溶着部５４を構成する客室１１ａ側の開閉部材５４ｍの下側に風除け用のフェンス５４ｇを取付けることにより、または、フェンス５４ｇを上下に取付けることにより、糠ファン６ｆの吸引による客室１１ａからの二次空気Ｆの流れの間接的な遮断が可能となることから、ビニールシートＡの溶着部５４の乗り込み防止が可能となり、全量パック方式に対応することができる。

（ブロックフェンス）
次に、乗り込みブロックフェンスの構成例を図４に示すように、溶着部５４を構成する機械室１１ｂ側の開閉部材５４ｎの上側にフェンス５４ｈを設けることにより、客室１１ａからの二次空気Ｆの流れによるビニールシートＡの乗り込みを直接ブロックしてビニールシートＡを安定化することができる。

（溶着部作動制御２）
パック充填準備段階では、営業待機前の動作工程を図５（ａ）に示すように、溶着部５４が下側を溶着し、その後も溶着部５４を閉じたままで営業待機前状態を維持する制御により、糠ファン６ｆの吸引による客室１１ａからの二次空気の流れの影響を受けずにビニールシートＡを準備することができ、全量パック方式に対応することができる。

（溶着部作動制御３）
溶着部５４は、図５（ａ）の営業待機前状態における糠充填の開始により、営業待機位置の動作工程を図５（ｂ）に示すように、糠が最初に少量充填された糠充填当初のタイミング(1)で、溶着部５４を全開(2)した上で溶着部５４を通常の営業待機状態に上昇(3)させ、定量または終了精米まで充填する。

上記充填制御により、当初充填の糠の自重がビニールシートＡに作用するので、二次空気Ｆの流れの影響が抑えられることから、パック排出の直後にビニールシートＡを準備することが可能となり、全量パック方式に対応することができる。

（シートセンサ）
また、溶着部５４には、ビニールシートＡの有無を判定するシートセンサ５４ｓを設ける。
詳細には、シートセンサの構成図を図６に示すように、溶着部５４の開閉部材５４ｍ、５４ｎのそれぞれの下部でビニールシートＡを挟む位置に対向して検出プレートＰ１と金属プレートＰ２を取り付け、導通によってビニールシートＡの有無を検出可能にシートセンサ５４ｓを構成する。

シートセンサ５４ｓは、溶着部５４の開閉の際に、シートＡが溶着部５４の上に乗り込んだ異常状態に対して、溶着部５４の全閉動作時の導通により「シート無し」を検出することができるので、この場合について、警報とともに、以降の糠パック工程を中止する。

シートセンサ５４ｓによるシートＡの検出動作は、下側溶着後に溶着部５４が上昇している間に溶着部５４の開放・全閉を数回にわたり繰り返し、１回でも「シート無し」を検出した時は、以降のパック工程を中止する。

（パック排出確認）
終了精米のタイミングによるパックＣの排出においては、パック充填工程に続き、溶着部５４の数回の開閉でシートセンサ５４ｓにより、糠パックＣの排出確認を行う。

この排出確認は、パック排出可能な最小重量条件を満たして糠充填を開始した場合にあっても、玄米の品種や質の差等による充填量不足でパック残留が発生することがあるので、このような場合に対応するために、次に述べる少量パック排出制御を適用して確実なパック排出を可能とする。

（少量パック排出）
少量パック排出制御は、パック排出工程における糠パックＣの残留検出時に、溶着部５４の全閉によってシートＡを掴み、シートＡが糠供給筒５３から外れる位置までそのまま下降させる工程によってパックＣを客室１１ａに排出することができる。
また、少量パック排出の別の制御として、糠供給筒５３を開閉することにより、パックＣを客室１１ａに排出することができる。

（精米運転統合制御）
次に、糠パック適用時の精米運転における糠パック装置５０の統合制御は、そのフローチャートを図７に示すように、精米機６の精米開始によって糠パック装置５０で糠充填が始まり、定量充填による糠パック排出工程（Ｓ１〜Ｓ３）と、ビニールシートＡの準備工程（Ｓ４〜Ｓ７）とを繰り返し、玄米が尽きた場合（Ｓ８）の最後の糠パックＣの排出工程（Ｓ１０ａ、Ｓ１０ｂ等）と、最後のビニールシートＡの準備工程（Ｓ１２〜Ｓ１４）とを行う。

詳細には、糠パック排出工程（Ｓ１〜Ｓ３）は、糠パック装置５０が、営業待機状態で糠パックＣに糠を受け、所定量の糠の充填（Ｓ１）によって溶着部５４がパックＣの上側を溶着して離間（Ｓ２）することにより、糠パックＣが自重落下して取出部８に移動（Ｓ３）することにより糠パックＣの取出しが可能となる。

ビニールシートＡの準備工程（Ｓ４〜Ｓ７）は、精米運転の一時停止（Ｓ４）から、ビニールシートＡのセット（Ｓ５）、溶着部５４によるパックＣ下側の溶着と切断（Ｓ６）によってパック工程の安定化が可能となり、その後の精米運転再開（Ｓ７）により、次のパック充填が可能となる。

玄米の有無判定（Ｓ８）で玄米が尽きた場合において、パック充填量判定（Ｓ９）が所定量以上であれば、糠パックＣの上側を溶着切断（Ｓ１０ａ）し、また、充填量が不十分であれば、溶着部５４によるパック上側溶着後に、把持状態で下降（Ｓ１０ｂ）して案内体５５まで糠パックＣを強制的に引き降ろすことにより、軽量の糠パックＣを含め、確実に糠パック取出部８に移動することができる（Ｓ１１ａ、Ｓ１１ｂ）。

（白度変更）
次に、糠パック適用時の精米運転における白度変更について説明する。
糠パック適用可能な選択白度を「標準」〜「無洗米」の範囲とし、糠パック非適用の選択白度を「１ぶ」〜「８ぶ」の範囲に限定することで、白度選択から精米中までの期間内について、選択白度の変更が可能となる。図示はしないが精白度選択スイッチで所望の精白度を設定可能に行使している。

また、上記の場合に、白度選択から精米開始前の期間は「１ぶ」〜「上白」の範囲で白度変更を可能とし、精米中の期間は「１ぶ」〜「８ぶ」の範囲で白度変更を可能に精米制御を構成する。

このような白度変更条件により、糠パック適用の精米処理中に選択白度（特にぶつき）の変更によってパック排出に必要な最小量の糠充填ができなくなる事態を回避することができる。

また、糠パック適用により持ち帰り可能な選択白度を「標準」〜「無洗米」の範囲とした場合に、白度選択から精米中までの期間で「標準」〜「無洗米」の範囲で白度変更可能に制御することにより、糠パック適用の精米処理中に選択白度（特にぶつき）の変更によってパック排出に必要な最小量の糠充填ができなくなる事態を回避することができる。

（白度１〜８ぶ）
投入金額とＲＶの稼働時間とＲＶＳで糠量算定により糠パック可能か判断することにより、１ぶ〜８ぶの白度選択の場合の糠パック持ち帰りの選択が可能となる。

また、１ぶ〜８ぶの白度別の最小量と対応する基準金額を投入して糠パック処理が開始された場合に、ＲＶ稼働時間が設定時間より少なく、実際に充填した糠パックの排出可能最少重量に満たない場合は、パックＣの排出を中止し、次回利用の糠パックＣについて、糠の充填を続行する。

以下において、精米設備１、糠パック装置５０、パック作動工程について、説明を補足する。
（精米設備）
精米設備１の詳細構成は、機器配置図および側面図を図８、図９に各別に示すように、建家１１を前後に仕切る仕切部（仕切壁）１２を設け、前側を穀粒の取扱いおよび精白度を設定をするための客室１１ａとし、後側を機器格納用の機械室１１ｂとする。上記建家１１の片側端（図例は左側端）を投入側として投入ホッパ２を配置し、他側端（同右側端）を取出側として白米タンク６ａと糠パック取出部８を配置し、投入ホッパ２から第１昇降機３、石抜機４、第２昇降機５、玄米タンク６ｂ、精米機６を介して白米タンク６ａに至る白米処理系と、精米機６から糠ファン６ｆにより糠が吸引されてサイクロン７から糠搬送ラセン７ａを経て糠パック装置５０、案内路８ａを介して糠パック取出部８に至る糠パック処理系を形成する。
また、糠パック装置５０への糠の供給を行わない時には、糠搬送ラセン７ａを逆転し、糠を糠袋Ｂ側へ供給する糠処理系を形成する。

（糠パック装置）
糠パック装置５０は、内部構成の側面図および背面図を図１０、図１１に各別に示すように、樹脂製のシートＡの一端を支持して昇降移動するシート支持体５２と、機体上部の糠供給筒５３と、シートＡを封止（溶着）および切断するシール・カッタユニットによる溶着部５４と、糠パックＣを傾斜案内する袋案内体５５と、機体正面側に物品入りの袋Ｃを送出するシュート５６等によって構成される粉粒体パック製造装置である。

シートＡは、予め２枚重ねの長尺帯状の樹脂製シートの両側縁を閉じた扁平筒体を形成する。または、予めシームレスの二重構造のシートである。そして、二重の重なり状態で巻回されたロール状に構成してロール供給部Ｂに設置し、ロール状の供給部Ｂから順次繰出し可能に設ける。

シート支持体５２は前後方向に延びる左右一対のプレートで、左右のシート支持体５２の間には筒体形状の挿入部材５１を設ける。
挿入部材５１は、シートＡの二重の重なり部を開いた開口内に挿入されてシートＡの内部を長手方向に移動可能なガイド部材であり、側面視で下方に細くなる筒体状に形成し、シートＡの二重の重なり部の間を順次広げて収容物品を受けるための空間を形成する。

シート支持体５２側には、開口したシートＡの外面を支持するローラ状の第一受部５２ｂを設け、挿入部材５１側には、シートＡの内面を支持するローラ状の第二受部５２ｃを設ける。そして、第一受部５２ｂを内側に力を加えると共に第二受部５２ｃを外側に力を加える構成とすることでシートＡを筒状に支持する構成である。

シート支持体５２は駆動部（駆動モータ）５２ａで駆動チェーン５２ｄを制御することにより、昇降案内軸７０に沿ってシュート５６より下位置から上部に設ける糠供給筒５３までの範囲で昇降移動可能に構成し、シート支持体５２の昇降動作と共に挿入部材５１も昇降移動可能に構成する。

糠供給筒５３は、シート支持体５２の上昇端位置でシートＡの開口部を着脱可能に構成し、装着状態において、シートＡによって形成した袋Ｃの内部に物品を供給するとともに、物品を充填した袋Ｃの上部を袋上部支持体７１で支持する。袋上部支持体７１は袋上部支持体駆動モータ７１ａにより袋支持位置と退避位置に移動可能に構成している。

溶着部５４は、シートＡによる筒体を封止するための溶着部と、切断するための溶断部とを設け、シートＡによる袋Ｃの形成および袋Ｃの開口を封止するために、駆動部（駆動モータ）５４ａで駆動チェーン５４ｂを制御することにより、昇降案内軸７０に沿って昇降移動可能に構成する。また、溶着部５４は前後方向に一対設け、支持軸５４ｃで支持されると共に、溶着及び切断する位置と退避位置に移動可能に構成する。図９は退避位置であり、溶着及び切断位置は一対の部材が互いに接近して袋に当接して電熱の作用でシートＡを溶着したり切断刃（図示せず）で切断する構成である。

袋案内体５５は、溶着部５４によって形成された袋Ｃの底を物品の充填まで受けて下支えし、袋Ｃの上端の拘束を解除することによって糠パックＣを送出用のシュート５６に傾斜案内する傾斜板である。そして、挿入部材５１又はシート支持体５２の昇降領域の外側へ退避する退避位置と、挿入部材５１又はシート支持体５２の昇降領域内に入り込みシートＡの底を受ける作用位置を姿勢変更可能に構成する。袋案内体５５はリンク体５５ａとリンク体５５ａを動作させるリンク体用モータ５５ｂとを備え、リンク体５５ａが前後方向に動作することで作用位置と退避位置を切換える構成である。

（糠パック工程）
上記構成の糠パック装置５０の作動工程を、図１２に示す工程図（ａ〜ｆ）に基づいて説明する。
シート支持体５２及び挿入部材５１が始動位置にあって、袋案内体５５は退避位置にある状態で、管理者がシートＡの端部を把持し、端部の開口を広げて挿入部材５１を挿入し、かつ、第一受部５２ｂと第二受部５２ｃの間にシートＡを入れ込む（図１２（ａ）参照）。

シート支持体５２及び挿入部材５１は、シートＡの端部を支持した状態で共に上昇し、シートＡの端部が糠供給筒５３を覆い、袋上部支持体７１が袋支持位置に移動してシートＡの端部を糠供給筒の外面に固定する（シート位置設定工程図１２（ｂ）参照）。

シートＡの端部を糠供給筒５３に固定した状態で、シート支持体５２及び挿入部材５１を共にシュート５６より下位置まで下降させることで、挿入部材５１の作用でシートＡ内に空間部を形成する（袋空間形成工程図１２（ｃ）参照）。そして、溶着部５４をシュート５６の始端側近傍位置まで下降させ、シートＡを切断及び溶着し、袋Ｃの底部を形成する（袋形成工程図１２（ｃ）参照）。

溶着部５４を上昇すると共に、袋案内体５５が作用位置に移動して袋Ｃの底部を支持する（図１２（ｄ）参照）。そして、糠供給筒５３から物品、すなわち糠が流入する（物品充填工程図１２（ｅ）参照）。

設定量の糠が収容されると溶着部５４で袋Ｃの上部を溶着及び切断する（糠パック形成工程）と、袋Ｃは自重で袋案内体５５からシュート５６を流れ、糠パック案内路８ａを経て取出部８へ案内される。そして、袋案内体５５は退避位置へ移動する。
そして、次のシート位置設定工程、袋空間形成工程、袋形成工程に移行する。
以降、精米運転が終了するまで、図１２（ａ）から図１２（ｆ）を繰り返す。

本実施の形態の糠パック装置は、糠以外の粉粒体にも適用が可能である。

５０粉粒体製造装置（糠パック製造装置）
５４溶着部
５６案内体
Ａビニールシート
Ｃパック

Claims

精米機から糠の供給を受け、ビニールシート(Ａ)を上下方向に延びる姿勢でセットし、前記ビニールシート(Ａ)に沿って昇降可能で開閉式の溶着部(５４)の閉動作により上下位置を溶着して糠を充填したパック(Ｃ)を作成し、このパック(Ｃ)を下方の案内体(５５、５６)に受けて所定位置に案内搬送する粉粒体製造装置において、
前記精米機の玄米の有無を判定するとともに、前記パック(Ｃ)の糠の充填量を取得可能に構成し、
玄米有りが判定されたとき、または、玄米無しが判定されたが前記パック(Ｃ)の糠の充填量が所定量以上であるとき、前記溶着部(５４)を、前記パック(Ｃ)の上位置において閉動作後に開動作することで、糠充填後の前記パック(Ｃ)を前記案内体(５５、５６)まで自重落下させるよう構成し、
玄米無しが判定され、かつ、前記パック(Ｃ)の糠の充填量が所定量より少ないとき、前記溶着部(５４)を、前記パック(Ｃ)の上位置において閉動作後に閉状態のまま下降することで、糠充填後の前記パック(Ｃ)を把持したまま前記案内体(５５、５６)まで案内するよう構成したことを特徴とする粉粒体製造装置。
前記案内体(５５、５６)の搬送終端部に、搬送下手側に開放可能であり、搬送上手側への外気の流入を防止するよう構成したカーテン状の外気遮蔽体(３１)を備えたカバー(３１ａ)を設けたことを特徴とする請求項１記載の粉粒体製造装置。