JPH10318824A - 粉粒状物の連続秤量切り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒状物からなる原料を正確に秤量して切り
出すことが可能な粉粒状物の連続秤量切り出し装置を提
供する。 【解決手段】 ホッパー１２の排出部１１に軸受１３を
介して連結され、ホッパー１２から流出する粉粒状物を
徐々に下方に移動させる傾斜配置された細長の回転筒１
４と、斜め下方に排出ダンパー１８を備え、回転筒１４
から切り出される粉粒状物を一時収納する受け容器１６
と、受け容器１６に投入された粉粒状物を、その風袋と
共に測重する計重器と、回転筒１４を高速回転させた
後、計重器からの測定信号が目標値近くになった場合に
は、回転筒１４を低速回転に切り換えるモータ機構と、
計重器からの信号を基にして、受け容器１６の排出ダン
パー１８を開くダンパー開閉機構１９と、受け容器１６
から排出される所定量の粉粒状物を下方に流すシュート
２０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、お茶、紅茶あるい
はその他の粉粒状物を所定量ずつ連続的に切り出す粉粒
状物の連続秤量切り出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】お茶や紅茶等は通液性で強度を有するパ
ックに入れて販売されているが、このパックには一定量
のお茶、紅茶の原料を袋詰めする必要がある。このよう
な粉粒状物の原料の袋詰め装置としては、小型のバケッ
トコンベア上にバイブレータ又はスクリューフィーダ付
きの供給フィーダを数台配置したものが知られている。
この袋詰め装置においては、バイブレータによる振動を
加えながら、供給フィーダより原料を連続的に排出し
て、それを供給フィーダの下方に配置されたバケットコ
ンベアに順次投下し、その後、所定の原料の投下位置
で、原料の入った各バケットを順次回動させることによ
り、原料はシュートを介して袋詰め機構に送られ、そこ
で予めセットされているパックに原料を袋詰めするもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の袋詰め装置においては、バイブレータ付きの供給フ
ィーダの場合は、運転時間に基づいて原料を切り出すよ
うにしていたので、例えば電圧変動によって供給フィー
ダの排出速度が遅くなったり、あるいは貯留するホッパ
ー内の原料のストック量の多少により、切り出される原
料の量が変動してしまうという問題がある。また、袋詰
め量が少ない場合には不良品となってしまうので、それ
を防止するためには、常時、作業者が装置に付いて切り
出し量の調整をしなければならず、人件費が嵩んでコス
ト高の要因となるという問題があった。そこで、実際の
運転時には、不良品の発生を防止するために、指定され
た袋詰め量の５〜１０％を、常時、上乗せして切り出す
ことにしているので、当然、原料の上乗せ分だけ原価が
上がり、袋詰めされた製品がコスト高になるという問題
があった。更には、従来のバイブレータを使用する袋詰
め装置では、その振動が秤量器側に伝わってしまい、１
袋当たり数グラムという微量の原料を、正確に秤量する
のは困難であった。一方、スクリュー式の供給フィーダ
の場合は、原料が粉体の場合はよいが、原料に粒状物が
多くなると、物を押しながら排出するので、排出量がば
らつき、正確な計量が困難であった。本発明はかかる事
情に鑑みてなされたもので、粉粒状物からなる原料を正
確に秤量して切り出すことが可能な粉粒状物の連続秤量
切り出し装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置は、乾燥した粉
粒状物を貯留して、徐々に切り出し、秤量を行って所定
量を排出する動作を連続的に行う粉粒状物の連続秤量切
り出し装置であって、下部が徐々に細くなって底側部に
排出部を有する前記粉粒状物を貯留するホッパーと、前
記ホッパーの排出部に軸受を介して連結され、前記ホッ
パーから流出する前記粉粒状物を徐々に下方に移動させ
る傾斜配置された細長の回転筒と、斜め下方に排出ダン
パーを備え、前記回転筒から切り出される前記粉粒状物
を一時収納する受け容器と、前記受け容器に投入された
前記粉粒状物を、その風袋と共に測重する計重器と、前
記回転筒を高速回転させた後、前記計重器からの測定信
号が目標値近くになった場合には、前記回転筒を低速回
転に切り換えるモータ機構と、前記計重器からの信号を
基にして、前記受け容器の排出ダンパーを開くダンパー
開閉機構と、前記受け容器から排出される所定量の前記
粉粒状物を下方に流すシュートとを有している。

【０００５】また、請求項２記載の粉粒状物の連続秤量
切り出し装置は、請求項１記載の連続秤量切り出し装置
において、前記回転筒の傾斜角度は３〜１２度の範囲に
あって、しかも前記回転筒の全長は、その内径の４倍以
上となっている。請求項３記載の粉粒状物の連続秤量切
り出し装置は、請求項１又は２記載の連続秤量切り出し
装置において、前記ホッパーの上部には断面四角形のス
トレートの補助ホッパーが連結されている。請求項４記
載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置は、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の連続秤量切り出し装置におい
て、前記ホッパーの底部には開閉蓋が設けられている。
請求項５記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置は、請
求項１〜４のいずれか１項に記載の連続秤量切り出し装
置において、前記回転筒の入口側には、交換可能な羽根
板付きの原料導入筒が設けられている。そして、請求項
６記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置は、請求項１
〜５のいずれか１項に記載の連続秤量切り出し装置にお
いて、前記ホッパーの底部には、複数の前記回転筒が並
べて設けられて、それぞれの回転筒に前記モータ機構、
前記受け容器、前記計重器及び前記ダンパー開閉機構を
備えている。

【０００６】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る粉粒状物の連続秤量切り出し装置の側断面図、
図２は同粉粒状物の連続秤量切り出し装置の正面図、図
３〜図５はは同粉粒状物の連続秤量切り出し装置の部分
詳細図である。

【０００７】図１、図２、図３に示すように、本発明の
一実施の形態に係る粉粒状物の連続秤量切り出し装置１
０は全体が丈夫な鉄又はステンレス等の素材からなっ
て、底側部に排出部１１を有するホッパー１２と、ホッ
パー１２の排出部１１に軸受１３を介して連結され、ホ
ッパー１２から流出する粉粒状物を徐々に下方に移動さ
せる傾斜配置された細長の回転筒１４と、回転筒１４を
低速回転させるモータ機構１５と、回転筒１４から切り
出される粉粒状物を一時収納する受け容器１６と、受け
容器１６に投入された粉粒状物を、その風袋と共に測重
する計重器の一例であるロードセル１７と、ロードセル
１７からの信号を基にして、受け容器１６の排出ダンパ
ー１８を開くダンパー開閉機構１９と、受け容器１６か
ら排出される所定量の粉粒状物を下方に流すシュート２
０と、これらを支持する架台２１とを有している。以
下、これらについて詳しく説明する。

【０００８】前記ホッパー１２は上部を架台２１に固定
され、下部は徐々に細くなって一方の底側部に排出部１
１が形成されている。そして、ホッパー１２の上部に
は、断面四角形でストレートの補助ホッパー２２が設け
られ、大量のお茶（お茶の葉）や紅茶等の乾燥した粉粒
状物からなる原料を収納できるようになっている。ま
た、前記ホッパー１２の底部には湾曲した開閉蓋２３が
設けられ、残った原料を補助シュート２４を介して外部
に排出できるようになっている。この開閉蓋２３は一端
が蝶番２５によって回動自在に取付けられ、他端にはロ
ック機構２６（例えば、パッチン錠からなる）が設けら
れて必要に応じてロック機構２６を解除することによっ
て開くようになっている。

【０００９】前記ホッパー１２の排出部１１には軸受１
３が設けられ、回転筒１４の一端部が回転自在に支持さ
れている。回転筒１４の入り口側端部には、羽根板２７
を備える原料導入筒２８が交換可能に取付けられてい
る。これによって、ホッパー１２の排出部１１近傍に溜
まった原料を攪拌して回転筒１４内に徐々に導くように
なっている。なお、１３ａは軸受ボックスである。前記
回転筒１４の中間部は別の軸受２９によって回転自在に
支持されていると共に、軸受２９及び前記軸受１３が取
付けられている排出部１１は傾斜支持板３０によって支
持されて回転筒１４が常時一定の角度（３〜１２度の範
囲）の下り勾配となっている。なお、前記傾斜支持板３
０はその前後を複数のボルト３１、３２によって所定角
度で架台２１に固定されている。

【００１０】前記回転筒１４の排出側の中間位置には歯
車３３が設けられ、図４に示すように傾斜支持板３０の
両側にその脚３４ａが固定されている取付け台３４に載
置されているモータ機構１５を構成する減速モータ３５
の出力軸に取付けられている歯車３６が前記歯車３３に
噛合して、回転筒１４を一定の回転速度（例えば、１０
０〜１５０ｒｐｍと１０〜１５ｒｐｍ）で回転駆動する
ようになっている。なお、回転筒１４の長さはその内径
に対して４〜６倍程度と長く、入口側から入った原料で
十分均された状態で排出口３７から排出される構造とな
っている。このような構造となって、縮径された内径を
有する原料導入筒２８内を介して回転筒１４内に流れ込
んだ原料は、回転筒１４の勾配と回転によって徐々に下
方に流れ出して一定の速度で回転筒１４の排出口３７か
ら排出される。

【００１１】前記排出口３７から排出される原料を受け
る受け容器１６は、底部が傾斜底板３８となったバケッ
ト３９と、バケット３９の上部にピン４０を介して回動
可能に軸支されて、バケット３９の内側に配置される排
出ダンパー１８とを備えている。バケット３９の両側板
と排出ダンパー１８の両側板の隙間は僅少となっている
ので、通常の状態では、排出ダンパー１８の底板４２の
先端部が自重によって、バケット３９の傾斜底板３８に
当接している。この受け容器１６のバケット３９の底部
には支持部材４３を介してロードセル１７の重量検知部
４４が連結されている。このロードセル１７は片持ち構
造となって、その他端部が取付け部材４５を介して架台
２１に取付けられている。このロードセル１７によっ
て、前記受け容器１６とその内部に溜まった原料の重さ
を測定し、電気的出力を発するようになっている。この
ロードセル１７の測定信号を図示しない制御装置に入力
し、予め設定された所定の重量を検知した場合、制御装
置から以下に説明するダンパー開閉機構１９に信号を発
するようになっている。

【００１２】前記受け容器１６には、図１に示すように
ダンパー開閉機構１９が設けられて、ロードセル１７か
らの所定の信号によって、排出ダンパー１８を作動させ
て受け容器１６内に溜まった所定重量の原料を下部に排
出するようになっている。前記ダンパー開閉機構１９
は、図５（Ａ）に示すように、排出ダンパー１８の側板
に設けられているピン４７と、ピン４７に十分な隙間を
有して遊嵌する孔４８を下部に備えた作動アーム４９
と、作動アーム４９の上部に回転可能にピン５０を介し
て連結された回転アーム５１と、回転アーム５１を３６
０度回転させるモータ５２と、回転アーム５１の原位
置、即ち垂下位置を検知する近接センサー５３と、モー
タ５２の支持部材５４とを有している。

【００１３】従って、このダンパー開閉機構１９におい
ては、常時は回転アーム５１が垂下位置にあって、作動
アーム４９はピン５０に垂下して、排出ダンパー１８に
設けられているピン４７は作動アーム４９とは非接触の
状態になっている。これによって受け容器１６は正確な
秤量を行うことができる。次に、ロードセル１７から所
定の信号があった場合には、モータ５２が回転して回転
アーム５１が図５（Ｂ）の矢印のように回転し、作動ア
ーム４９が持ち上がり、結果として排出ダンパー１８が
開くことになる。これによって、受け容器１６内に溜ま
った原料は下方のシュート２０に排出されるが、回転ア
ーム５１が一回転すると作動アーム４９が元の位置に納
まって、排出ダンパー１８が閉じることになる。ここ
で、回転アーム５１の動作を確実に行うために、回転ア
ーム５１が３６０度回転して、再度垂下位置にあること
を検出する近接センサー５３が設けられている。前記シ
ュート２０は、断面角形となって下方に縮幅し、受け容
器１６から排出された原料を確実に下部の排出口５５か
ら排出するようになっている。

【００１４】以上の構成となっているので、ホッパー１
２の底側部から排出されたお茶の葉等の原料は、原料導
入筒２８の羽根板２７によって攪拌されて、回転筒１４
内に流れ込む。ここで、回転筒１４はロードセル１７の
原料測定重量値を示す測定信号が目標値の９０％までは
１００〜１５０ｒｐｍの高速で回転し、原料測定重量が
目標値の９０％になった時点で１０〜１５ｒｐｍの速度
の低速回転に変わり、回転筒１４から徐々に受け容器１
６に原料を排出して正確な秤量を行うようになってい
る。下方傾斜した回転筒１４は内径の割合にその長さが
長いので、流れる過程において均一化されて、受け容器
１６内に流れ込む。受け容器１６はロードセル１７によ
ってその風袋と共に溜まった原料が測重されているの
で、回転筒１４が低速回転に切り替わり、その測重値が
所定値になった場合に、回転筒１４を一旦停止して原料
の排出を停止すると共に、制御装置から出力を発してモ
ータ５２を一回転させる。これによって、排出ダンパー
１８が一旦開くので、溜まった所定量の原料は、シュー
ト２０を介して下方に排出される。そして、排出ダンパ
ー１８が閉じたことを近接センサー５３で検知して、回
転筒１４を高速回転させて再度受け容器１６内に原料を
投入することになる。なお、ここで、回転筒１４を低速
回転したままにしておくと、回転筒１４から原料は徐々
に原料は落下しているが、排出ダンパー１８の開閉時間
が短いこと、及び回転筒１４からの少しの原料の落下は
一定量であるので、測重されて下方に排出される原料の
重量のばらつきは極めて少ないことになる。

【００１５】前記実施の形態においては、１つの回転筒
１４で原料を測重して、下部のシュート２０から排出す
るようにしているが、ホッパー１２の形状を横広にし、
複数の回転筒を並列に取付け、これらにそれぞれモータ
機構、計重器、排出ダンパーを備えた受け容器及びダン
パー開閉機構を設けて、並列に秤量を行うことも可能で
ある。また、前記実施の形態に係る連続秤量切り出し装
置１０に使用する原料としては、お茶の葉、紅茶の葉が
適用されるが、その他の粉粒状物であっても本発明は適
用される。そして、前記ダンパー開閉機構には、モータ
を用いているが、電磁石等他の手段であっても本発明は
適用される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１〜６記載の粉粒状物の連続秤量
切り出し装置は、以上の説明からも明らかなように、ホ
ッパーから流出する原料を傾斜配置された細長の回転筒
によって徐々に切り出すので、原料の流れを一定にする
ことが可能となり、また、流れ出た原料を受け容器に溜
めて秤量するようにしているので、精度の良い秤量を行
うことができる。特に、お茶の葉、紅茶の葉、粉末コー
ヒー等の粉粒状物の場合は、極めて精度が良く、少量の
これらの原料をパック詰めする場合には、特に優れた効
果を発揮する。そして、原料を切り出す回転筒の回転に
あっては、最初は高速回転して大量の原料を排出し、秤
量値近傍になった時点で、回転筒を低速回転させて少量
の原料を排出するようにしているので、原料の精度の良
い計重が行える。特に、請求項２記載の粉粒状物の連続
秤量切り出し装置においては、回転筒の傾斜角度は３〜
１２度の範囲にあって、しかも回転筒の全長は、その内
径の４倍以上となっているので、原料の流れもゆっくり
で特に精度の良い秤量を行うことができる。請求項３記
載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置においては、ホッ
パーの上部には断面四角形のストレートの補助ホッパー
が連結されているので、大量の原料を貯留して連続秤量
切り出しを行うことができ、極めて効率的である。請求
項４記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置において
は、ホッパーの底部には、開閉蓋が設けられているの
で、測重する原料が残った場合、あるいは測重する原料
の種類を変える場合に、簡単にホッパーの底部からホッ
パー内に滞留する原料を排出することができる。請求項
５記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置においては、
回転筒の入口側には、交換可能な羽根板付きの原料導入
筒が設けられているので、原料がホッパー内でブリッジ
等を起こしてもこれを壊して円滑に回転筒内に原料を流
すことができる。そして、請求項６記載の粉粒状物の連
続秤量切り出し装置においては、ホッパーの底部には、
複数の回転筒が並べて設けられて、それぞれの回転筒に
モータ機構、受け容器、計重器及びダンパー開閉機構を
備えているので、小量の原料を短時間で多数回測定でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る連続秤量切り出し
装置の側断面図である。

【図２】同連続秤量切り出し装置の一部省略正面図であ
る。

【図３】同連続秤量切り出し装置の回転筒回りの平面図
である。

【図４】同連続秤量切り出し装置の回転筒回りの正面図
である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は同連続秤量切り出し装置のダ
ンパー開閉機構の説明図である。

【符号の説明】

１０ 連続秤量切り出し装置 １１ 排出部 １２ ホッパー １３ 軸受 １３ａ 軸受ボックス １４ 回転筒 １５ モータ機構 １６ 受け容器 １７ ロードセル（計重器） １８ 排出ダン
パー １９ ダンパー開閉機構 ２０ シュート ２１ 架台 ２２ 補助ホッ
パー ２３ 開閉蓋 ２４ 補助シュ
ート ２５ 蝶番 ２６ ロック機
構 ２７ 羽根板 ２８ 原料導入
筒 ２９ 軸受 ３０ 傾斜支持
板 ３１ ボルト ３２ ボルト ３３ 歯車 ３４ 取付け台 ３４ａ 脚 ３５ 減速モー
タ ３６ 歯車 ３７ 排出口 ３８ 傾斜底板 ３９ バケット ４０ ピン ４２ 底板 ４３ 支持部材 ４４ 重量検知
部 ４５ 取付け部材 ４７ ピン ４８ 孔 ４９ 作動アー
ム ５０ ピン ５１ 回転アー
ム ５２ モータ ５３ 近接セン
サー ５４ 支持部材 ５５ 排出口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥した粉粒状物を貯留して、徐々に切
   り出し、秤量を行って所定量を排出する動作を連続的に
   行う粉粒状物の連続秤量切り出し装置であって、 下部が徐々に細くなって底側部に排出部を有する前記粉
   粒状物を貯留するホッパーと、 前記ホッパーの排出部に軸受を介して連結され、前記ホ
   ッパーから流出する前記粉粒状物を徐々に下方に移動さ
   せる傾斜配置された細長の回転筒と、 斜め下方に排出ダンパーを備え、前記回転筒から切り出
   される前記粉粒状物を一時収納する受け容器と、 前記受け容器に投入された前記粉粒状物を、その風袋と
   共に測重する計重器と、 前記回転筒を高速回転させた後、前記計重器からの測定
   信号が目標値近くになった場合には、前記回転筒を低速
   回転に切り換えるモータ機構と、 前記計重器からの信号を基にして、前記受け容器の排出
   ダンパーを開くダンパー開閉機構と、 前記受け容器から排出される所定量の前記粉粒状物を下
   方に流すシュートとを有することを特徴とする粉粒状物
   の連続秤量切り出し装置。
2. 【請求項２】 前記回転筒の傾斜角度は３〜１２度の範
   囲にあって、しかも前記回転筒の全長は、その内径の４
   倍以上となっている請求項１記載の粉粒状物の連続秤量
   切り出し装置。
3. 【請求項３】 前記ホッパーの上部には断面四角形のス
   トレートの補助ホッパーが連結されている請求項１又は
   ２記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装置。
4. 【請求項４】 前記ホッパーの底部には、開閉蓋が設け
   られている請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉粒状
   物の連続秤量切り出し装置。
5. 【請求項５】 前記回転筒の入口側には、交換可能な羽
   根板付きの原料導入筒が設けられている請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の粉粒状物の連続秤量切り出し装
   置。
6. 【請求項６】 前記ホッパーの底部には、複数の前記回
   転筒が並べて設けられて、それぞれの回転筒に前記モー
   タ機構、前記受け容器、前記計重器及び前記ダンパー開
   閉機構を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉
   粒状物の連続秤量切り出し装置。