WO2014192409A1 - 棒状体結束装置、棒状体結束体及び棒状体結束方法 - Google Patents

Abstract

結束用テープ（１０）の一方の端部を棒状体（２０）に巻き付けることにより前記棒状体を結束する結束部（２１）と、前記結束用テープによる前記棒状体の結束時に、前記結束用テープの供給を停止するストッパー（１４）と、前記結束部による前記棒状体の結束開始から結束終了までの間、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープに対して所定の張力を掛け続ける張力調整部（１６＋２２＋２３＋２４）と、を備えることを特徴とする棒状体結束装置（４）。

Description

棒状体結束装置、棒状体結束体及び棒状体結束方法

　本発明は、乾燥麺などの棒状体を結束用テープで結束する棒状体結束装置、棒状体結束装置により結束された棒状体結束体及び棒状体結束装置により棒状体を結束する棒状体結束方法に関するものである。

　日本古来から食されている素麺、冷麦等の乾麺は通常紙製の帯により結束された状態で販売されている。これらの乾麺はパスタに比べ、乾麺表面がザラザラしており麺同士の摩擦抵抗が大きい。一般に紙のような弾性に乏しい結束用テープを用いた場合、結束時の張力により伸びが生じず、結果として結束終了時に結束用テープが縮まないため、麺同士の間隙が小さくならないが、素麺、冷麦等の表面がザラザラした乾麺では摩擦抵抗によって結束テープが縮まなくても結束を維持することができる。一方、パスタにおいては、表面がツルツルしており麺同士の摩擦抵抗が小さいため、弾性に乏しい結束用テープを用いた場合にはパスタの結束を維持できない場合があった。

　そのため、弾性のある結束用テープをパスタに巻き付けることによりパスタを結束する専用の結束装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。このような結束装置を用いて結束された結束パスタの結束具合（フィット感）は、結束装置の張力調整機構における結束用テープへの張力の掛け方で決定される。従来の結束装置の張力調整機構は、ダンサロールと、ダンサロールに対して支点反対側に設置された錘とを備えており、錘の位置を調整することによって巻き付け動作中に結束用テープへ掛かる張力を調整している。ここで結束パスタの結束には結束用テープの弾性を利用しており、結束用テープに一定範囲内の張力を加えて伸びを生じさせた状態で結束を行い、結束終了時に結束用テープを元の状態に戻すことで、結束用テープが縮んでしっかりとした結束具合となる。

　以下、図９を参照し、従来の結束装置について、パスタ結束装置を例にして詳細に説明する。図９は、従来のパスタ結束装置１００における結束用テープ供給部から結束部までの構成を示す概略図である。結束用テープ１０は、供給ローラ（駆動）１６０と供給ローラ（滑り止め）１６２に挟まれており、供給ローラ（駆動）１６０の動きに従って、結束用テープリール１５２から供給され、動滑車１１６を経てガイドロール（１１２ａ、１２１ｂ）で、適宜方向を変更され結束部２１に送られる。供給ローラ（駆動）１６０の動作は、結束ごとに運転と停止を繰り返し、特に、テンションが必要なときは停止するように制御されている。

　このとき、動滑車１１６は支点１５４を支点とするてこ１５６によって支えられており、動滑車１１６からみて支点１５４の反対側には、位置を自由に設定できる錘１５８が設置されている。てこ１５６は滑らかに動くように設置されており、矢印ｂのように自由に動くことが出来る。この動滑車１１６と錘１５８の関係は、通常てこ１５６が動滑車１１６側に傾くような関係のバランスになっており、動滑車１１６に下向きに作用する力の大きさを錘１５８を矢印ａの方向に動かし決定することが出来る。錘１５８を支点１５４から離す向きに移動させると、動滑車１１６に下向きに作用する力が減少するような調整を行うことができる。

　従来のパスタ結束装置１００を用いた場合においては、オペレータは、結束用テープ１０の張力が不足（余剰)であると判断した場合、パスタ結束装置１００を停止させ錘の位置を支点１５４に近づける（遠ざける）方向に移動させ固定した後、パスタ結束装置１００を再起動する必要があった。

特開２００９－３５３０７号公報

　しかしながら、従来の結束装置では張力調整機構から結束部までの間の距離が長く、結束用テープの伸び代が大きいため、結束用テープに掛ける張力の適正な調整が困難であった。また、結束用テープの張力を確認（計測）する手段がなく、自ずと基準も定まっていなかったため、オペレータ毎に最適と感じる結束具合が大きく異なることがあった。この場合、結束具合にゆるい傾向が生じていると、後段機器での不具合に繋がり易かった。また、張力調整機構から結束部までの距離が離れていることから、結束用テープに掛ける張力の調整の効果が結束具合に反映され難いこと、および結束用テープに掛ける張力の調整時に結束装置の停止が必要であり、稼働率が低下するといった問題も生じていた。

　本発明の目的は、棒状体を結束する結束用テープに対して最適な張力を掛け続けることができる棒状体結束装置、棒状体結束装置により結束された棒状体結束体及び棒状体結束装置により棒状体を結束する棒状体結束方法を提供することである。

　本発明の棒状体結束装置は、結束用テープの一方の端部を棒状体に巻き付けることにより前記棒状体を結束する結束部と、前記結束用テープによる前記棒状体の結束時に、前記結束用テープの供給を停止するストッパーと、前記結束部による前記棒状体の結束開始から結束終了までの間、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープに対して所定の張力を掛け続ける張力調整部とを備えることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記張力調整部が前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束用テープをガイドする動滑車と、前記結束用テープに張力が掛かる方向の力を前記動滑車に対して作用させるシリンダと、前記結束用テープが所定の張力となるように前記シリンダに供給する空気圧を制御する張力制御部とを備えることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記結束用テープの張力を検出する張力検出部と、前記張力検出部による検出結果に基づいて前記張力調整部により前記結束用テープに掛ける張力を調整する張力制御部とを備えることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記張力調整部が前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束用テープをガイドする動滑車と、前記結束用テープに張力が掛かる方向の力を前記動滑車に対して作用させるシリンダとを備え、前記張力制御部が前記張力検出部による検出結果に基づいて前記シリンダに供給する空気圧を制御することを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記張力調整部は、前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束部方向に進行する前記結束用テープに対して張力を付与する張力付与機構と、前記結束用テープに対し所定の張力がかかるように前記張力付与機構を制御する張力制御部と、を備えることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記結束用テープの張力を検出する張力検出部と、前記張力検出部による検出結果に基づいて前記張力調整部により前記結束用テープに掛ける張力を調整する張力制御部と、を備えることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記張力調整部は、前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束部方向に進行する前記結束用テープに対して張力を付与する張力付与機構を備え、前記張力制御部は、前記張力検出部による検出結果に基づいて前記結束用テープに対し所定の張力がかかるように前記張力付与機構を制御することを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記棒状体が乾燥麺であることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束装置は、前記乾燥麺がパスタであることを特徴とする。

　また本発明の棒状体結束体は、本発明の棒状体結束装置で結束されたことを特徴とする。

　また本発明における棒状体結束体方法は、結束用テープ供給部から前記結束部に対して前記結束用テープを供給する結束用テープ供給工程と、前記結束部において前記結束用テープにより前記棒状体を結束する棒状体結束工程と、を有し、前記棒状体結束工程において、前記結束用テープの供給をストッパーにより停止するとともに、前記棒状体の結束開始から結束終了までの間、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープに対して、張力調整部により一定の張力を付与することを特徴とする。

　また本発明における棒状体結束体方法は、前記棒状体結束工程においては、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープの張力を張力検出部により検出する張力検出工程を有し、前記張力検出工程における検出結果に基づいて、前記張力調整部により付与される前記一定の張力を調整することを特徴とする。

　本発明によれば、棒状体を結束する結束用テープに対して最適な張力を掛け続けることができる棒状体結束装置及び棒状体結束装置により結束された棒状体結束体を提供し、またその方法を提供することができる。

第１の実施の形態に係るパスタ結束装置のストッパーから結束部までの構成を示す概略図である。 第２の実施の形態に係るパスタ結束装置のストッパーから結束部までの構成を示す概略図である。 第３の実施の形態に係るパスタ結束装置のストッパーから結束部までの構成を示す概略図である。 第４の実施の形態に係るパスタ結束装置のストッパーから結束部までの構成を示す概略図である。 従来のパスタ結束装置における結束動作時の結束用テープの張力を示す図である。 本発明のパスタ結束装置における結束動作時の結束用テープの張力を示す図である。 本発明のパスタ結束装置で結束を行った結束パスタの結束具合を示す図である。 計測した結束用テープの張力の面積値とシリンダ圧力の関係を示す図である。 従来のパスタ結束装置における結束用テープ供給部から結束部までの構成を示す概略図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る棒状体結束装置であるパスタ結束装
置について説明する。図１は第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２のストッパー１４から結束部２１までの構成を示す概略図である。送り出しロール（図示せず）から送り出された樹脂製の結束用テープ１０は、水平方向に送られガイドロール１２により進行方向が下方向に変更される。下方向に送られる結束用テープ１０は、ストッパー１４を介して動滑車１６に送られ、動滑車１６により進行方向が上方向に変更され、更にガイドロール１８により進行方向が水平方向に変更されパスタ２０の結束を行う結束部２１に送られる。

　結束部２１は、円形の開口部を有しパスタが位置決めされる回転ガイド部２１ａと、回転ガイド部２１ａに設けられているテープ挟持部２１ｂと、結束用テープ１０を溶着及び溶断する溶着・溶断部２１ｃと、回転ガイド部２１ａの近傍に設けられているテープ押さえ部２１ｄとを備えている。

　動滑車１６には、低摩擦シリンダ２２が連結されている。低摩擦シリンダ２２には、電空レギュレータ２３が接続され、制御部２４において設定された設定圧力に対応する圧力制御信号を制御部２４から受信して、コンプレッサ２６から供給される気体の圧力が設定圧力と等しくなるように圧力制御を実行する。ここで設定圧力は入力部２８を介してユーザが設定することもできる。また制御部２４は、ストッパー１４及び結束部２１の制御を行う。なお、この実施の形態においては、動滑車１６、低摩擦シリンダ２２、電空レギュレータ２３及び制御部２４が張力調整部を構成する。

　この実施の形態に係るパスタ結束装置２においては、パスタ２０が貯留されるホッパー（図示せず）が結束部２１上に設けられており、ホッパーから供給されたパスタ２０が計量装置（図示せず）により計量され所定量のパスタ２０が結束部２１に落下する。そして所定量のパスタ２０が結束部２１の回転ガイド部２１ａ内に位置決めされる。また結束用テープ１０の先端部がテープ挟持部２１ｂにより挟持され、テープ押さえ部２１ｄによる結束用テープ１０の押えが解除されると共に、ストッパー１４により結束用テープ１０が押えられ結束用テープ１０の結束部２１方向への供給が停止される。この状態で回転ガイド部２１ａが２回転しパスタ２０の先端部に結束用テープ１０を２周巻き付ける。

　ここで結束部２１によりパスタ２０の結束を開始してから結束が終了するまでの間、電空レギュレータ２３によりコンプレッサ２６から低摩擦シリンダ２２に供給される気体の圧力が設定された圧力となるように制御されるため、動滑車１６は所定の下方向の力を受け続ける。したがって、ストッパー１４から結束部２１までの間の結束用テープ１０には、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、張力調整部により所定の張力が掛け続けられる。なお、電空レギュレータ２３によりコンプレッサ２６から低摩擦シリンダ２２に供給される気体の圧力と結束用テープ１０に掛かる張力との関係は、パスタ２０の結束具合が最適な状態となるように予め求められた値が用いられる。

　そしてテープ押さえ部２１ｄにより結束用テープ１０を押え、溶着・溶断部２１ｃにより結束用テープ１０を溶着すると共に溶断する。これにより１回のパスタ２０の結束が終了する。ここでパスタ２０を結束した結束用テープ１０には、パスタ２０を結束する際に所定の張力が掛けられ、結束用テープ１０が伸びた状態でパスタ２０の結束が行われる。そして結束後、結束用テープ１０が溶断されることにより結束用テープ１０が縮む。これにより、表面が滑らかなパスタ２０を良好に結束することができる。その後ストッパー１４による結束用テープ１０の押えを解除し、１回の結束に用いる結束用テープ１０を張力調整部側に供給する。この動作を繰り返すことにより連続してパスタ２０の結束を行う。

　この第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２おいては、張力調整部と結束部２１を近接させ結束用テープ１０の伸び代を小さくしたことにより、結束用テープ１０の張力を最適にコントロールすることができる。また動滑車１６に連結した低摩擦シリンダ２２への供給圧力を電空レギュレータ２３によって任意に調整することで、結束用テープ１０に掛ける張力を任意に調整することができる。またパスタ結束装置２においては、結束用テープ１０に掛ける張力の調整を、パスタ結束装置２を停止させることなく行うことができることから、結束結果を見ながら調整を行なうことができるため調整が容易であり、またパスタ結束装置２の稼働率の低下を防止することができる。

　次に、図２を参照して、第２の実施の形態に係るパスタ結束装置４の説明を行う。この第２の実施の形態に係るパスタ結束装置４は、第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２に、結束用テープ１０の張力を検出する張力検出部３０を追加し、張力検出部３０の検出結果に基づいて、結束用テープ１０に掛ける張力を調整するものである。したがって、第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２の構成と同一の構成に、第１の実施の形態で用いたのと同一の符号を用いる。また第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２と同一の部分の説明は省略し異なる部分について詳細に説明する。

　第２の実施の形態に係るパスタ結束装置４は、ガイドロール１８と結束部２１との間に結束用テープ１０の張力を検出する張力検出部３０を備えている。張力検出部３０で検出された結束用テープ１０の張力は、制御部２４に入力される。したがって、パスタ結束装置４においては、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、制御部２４は張力検出部３０で検出された張力が設定された張力と等しいか否かを判別し、異なっている場合には、電空レギュレータ２３を制御して、結束用テープ１０に掛かる張力が設定された張力と等しくなるように調整する。

　この第２の実施の形態に係るパスタ結束装置４おいては、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、張力検出部３０で検出された張力を用いてフィードバック制御を行って、結束用テープ１０に掛かる張力が設定された張力と等しくなるように調整することができる。したがって表面が滑らかなパスタ２０を良好に結束することができる。

　次に、図３を参照して、第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６の説明を行う。この第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６は、第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２の張力調整部を速度制御機構を用いた張力調整部に変更したものである。したがって、第３の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２の構成と同一の構成に、第１の実施の形態で用いたのと同一の符号を用いる。また第１の実施の形態に係るパスタ結束装置２と同一の部分の説明は省略し異なる部分について詳細に説明する。

　この第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６は、ストッパー１４と結束部２１との間に、結束部２１方向に進行する結束用テープ１０の張力を制御する張力付与機構４０を備えている。ここで張力付与機構４０は、ブレーキロール、またはガイドロールの回転、トルクをサーボモータで制御する機構によって構成されている。張力付与機構４０は、制御部２４による制御に基づき結束用テープ１０に常に予め定められた略一定の張力がかかるように制御する。したがって、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、制御部２４は、結束用テープ１０の張力が制御部２４において設定された張力になるように張力付与機構４０を制御して、結束用テープ１０に所定の張力を掛け続けることができ、表面が滑らかなパスタ２０を良好に結束することができる。

　次に、図４を参照して、第４の実施の形態に係るパスタ結束装置８の説明を行う。この第４の実施の形態に係るパスタ結束装置８は、第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６に、結束用テープ１０の張力を検出する張力検出部３０を追加し、張力検出部３０の検出結果に基づいて、結束用テープ１０に掛ける張力を調整するものである。したがって、第４の実施の形態の説明においては、第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６の構成と同一の構成に、第３の実施の形態で用いたのと同一の符号を用いる。また第３の実施の形態に係るパスタ結束装置６と同一の部分の説明は省略し異なる部分について詳細に説明する。

　第４の実施の形態に係るパスタ結束装置８は、ストッパー１４と結束部２１との間に結束用テープ１０の張力を検出する張力検出部３０を備えている。張力検出部３０で検出された結束用テープ１０の張力は、制御部２４に入力される。したがって、パスタ結束装置８においては、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、制御部２４は張力検出部３０で検出された張力が設定された張力と等しいか否かを判別し、異なっている場合には、張力付与機構４０を制御して、結束用テープ１０に掛かる張力が設定された張力と等しくなるように調整する。

　この第４の実施の形態に係るパスタ結束装置８おいては、パスタ２０の結束開始から結束終了までの間、張力検出部３０で検出された張力を用いてフィードバック制御を行って、結束用テープ１０に掛かる張力が設定された張力と等しくなるように調整することができる。したがって表面が滑らかなパスタ２０を良好に結束することができる。

　図５に従来のパスタ結束装置における結束動作時の結束用テープの張力を示し、図６に本発明のパスタ結束装置における結束動作時の結束用テープの張力を示す。図５における凡例中に記載の力は、動滑車１１６に下向きかかる力の測定値である。図６における凡例中に記載の圧力は、電空レギュレータ２３によって、低摩擦シリンダ２２に供給した空気圧であり、それぞれの下向きにかかる力の測定値を併記した。従来のパスタ結束装置では、結束テープの張力を変更するための錘の調整幅を最大に振っても、結束用テープの張力の変化は小さくなっている。また、実際の結束パスタの仕上がりに関しても結束用テープの結束具合を顕著に制御できていない状況であった。これに対して、本発明のパスタ結束装置では、張力調整機構を結束部に近接させたため、結束用テープの張力絶対値が上昇しただけでなく、調整条件毎の張力変化を大きくすることができた。

　図７に、この発明のパスタ結束装置で結束を行った結束パスタの結束具合を示す。低摩擦シリンダのシリンダ圧力、結束用テープの結束時の張力、および結束パスタの結束具合に関して、以下の相関関係を確認した。
（ｉ）　シリンダ圧力が低い場合：張力低い，結束具合ゆるい
（ｉｉ）シリンダ圧力が高い場合：張力高い，結束具合きつい
以上より、従来からの課題であった、結束パスタの結束具合の見える化を達成することができた。

　図８に、計測した結束用テープの張力の面積値とシリンダ圧力との関係を示す。張力面積値は、図６における200～700[msec]の面積を算出している。図中の網掛け部は、実際に結束品を全数チェックして、最適結束具合であることを確認しており、結束時の張力を確認する事で、結束具合の善し悪しを判断できることがわかった。以上より、張力値を利用することで、結束具合を判断し、さらにズレが生じている場合には、フィードバック制御が可能であることを確認した。

　なお、上述の実施の形態においては、棒状体結束装置としてパスタを結束する結束装置を例にして説明したが、素麺、うどん等の乾麺を結束する結束装置に本発明を適応することも可能である。

Claims (12)

1. 　結束用テープの一方の端部を棒状体に巻き付けることにより前記棒状体を結束する結束部と、
   　前記結束用テープによる前記棒状体の結束時に、前記結束用テープの供給を停止するストッパーと、
   　前記結束部による前記棒状体の結束開始から結束終了までの間、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープに対して所定の張力を掛け続ける張力調整部と、
   を備えることを特徴とする棒状体結束装置。
2. 　前記張力調整部は、
   　前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束用テープをガイドする動滑車と、
   　前記結束用テープに張力が掛かる方向の力を前記動滑車に対して作用させるシリンダと、
   　前記結束用テープが所定の張力となるように前記シリンダに供給する空気圧を制御する張力制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の棒状体結束装置。
3. 　前記結束用テープの張力を検出する張力検出部と、
   　前記張力検出部による検出結果に基づいて前記張力調整部により前記結束用テープに掛ける張力を調整する張力制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の棒状体結束装置。
4. 　前記張力調整部は、
   　前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束用テープをガイドする動滑車と、
   　前記結束用テープに張力が掛かる方向の力を前記動滑車に対して作用させるシリンダとを備え、
   　前記張力制御部は、
   　前記張力検出部による検出結果に基づいて前記シリンダに供給する空気圧を制御することを特徴とする請求項３記載の棒状体結束装置。
5. 　前記張力調整部は、
   　前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束部方向に進行する前記結束用テープに対して張力を付与する張力付与機構と、
   　前記結束用テープに対し所定の張力がかかるように前記張力付与機構を制御する張力制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の棒状体結束装置。
6. 　前記結束用テープの張力を検出する張力検出部と、
   　前記張力検出部による検出結果に基づいて前記張力調整部により前記結束用テープに掛ける張力を調整する張力制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の棒状体結束装置。
7. 　前記張力調整部は、
   　前記ストッパーと前記結束部との間に配置され前記結束部方向に進行する前記結束用テープに対して張力を付与する張力付与機構を備え、
   　前記張力制御部は、
   　前記張力検出部による検出結果に基づいて前記結束用テープに対し所定の張力がかかるように前記張力付与機構を制御することを特徴とする請求項６記載の棒状体結束装置。
8. 　前記棒状体は、乾燥麺であることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の棒状体結束装置。
9. 　前記乾燥麺は、パスタであることを特徴とする請求項８記載の棒状体結束装置。
10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の棒状体結束装置で結束されたことを特徴とする棒状体結束体。
11. 　結束部において結束用テープの一方の端部を棒状体に巻き付けることにより前記棒状体を結束する棒状体結束方法であって、
    　結束用テープ供給部から前記結束部に対して前記結束用テープを供給する結束用テープ供給工程と、
    　前記結束部において前記結束用テープにより前記棒状体を結束する棒状体結束工程と、
    を有し、
    　前記棒状体結束工程において、前記結束用テープの供給をストッパーにより停止するとともに、前記棒状体の結束開始から結束終了までの間、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープに対して、張力調整部により一定の張力を付与することを特徴とする棒状体結束方法。
12. 　前記棒状体結束工程においては、前記ストッパーと前記結束部との間の前記結束用テープの張力を張力検出部により検出する張力検出工程を有し、前記張力検出工程における検出結果に基づいて、前記張力調整部により付与される前記一定の張力を調整することを特徴とする請求項１１記載の棒状体結束方法。

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