WO2020204127A1 - 切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法 - Google Patents

切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法 Download PDF

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利也 吉村
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株式会社ワールドスケール
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    • B65B37/00—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged
    • B65B37/08—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged by rotary feeders
    • B65B37/10—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged by rotary feeders of screw type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
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    • G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
    • G01G13/04—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism involving dribble-feed means controlled by the weighing mechanism to top up the receptacle to the target weight
    • G01G13/08—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism involving dribble-feed means controlled by the weighing mechanism to top up the receptacle to the target weight wherein the main feed is effected by mechanical conveying means, e.g. by belt conveyors, by vibratory conveyors

Definitions

  • the present invention relates to a cut-out weighing device and a cut-out weighing method.
  • a drying ingredient having a weighing mechanism for weighing and cutting out drying ingredients (powdered particles such as ochazuke, sprinkle, or cup ramen noodles) and a packaging mechanism for packaging the drying ingredients cut out by the weighing mechanism.
  • a bagging device is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the present inventors have developed and provided a cutting-out weighing device and the like with improved hygiene by making it possible to easily remove the cutout pipe (see, for example, Patent Document 2).
  • the uptake from the hopper to the cutout pipe was promoted by forming the tip of the cutout pipe into a blade shape.
  • cutout pipes can also be used for materials that tend to become lumps due to the dissolution of sugar in the ingredients, and materials that easily blitch (stick) to the inner wall of the hopper due to moisture in the air such as soup powder. It was difficult to capture.
  • an object of the present invention is to provide a cut-out weighing device or the like that facilitates taking in a leaf or a easily meltable material from a hopper into a cutout pipe.
  • a first aspect of the present invention is a cutting-out weighing device that cuts out a weighted object, that is, a cylindrical cutout pipe, a hopper that supplies the weighted object to the cutout pipe, and the covering in the hopper.
  • a movable guiding member for actively guiding the weighed object into the cutout pipe is provided, and the cutout pipe and the hopper communicate with each other at a communication portion, and the movable guiding member penetrates the communicating portion. It is a cutting and weighing device.
  • a second aspect of the present invention is the cut-out weighing device according to the first aspect, wherein the movable guide member has an axial center extending in the longitudinal direction of the cutout pipe and a spiral shape around the axial center.
  • the screw blade is provided with a guide member control unit for rotating the screw blade around the axis.
  • the third aspect of the present invention is the cutting and weighing device of the second aspect, and the pitch of the screw blades is the same at a plurality of places.
  • a fourth aspect of the present invention is the cut-out weighing device according to the second or third aspect, wherein the diameter of the screw blade around the axis is substantially equal to the inner diameter of the cutout pipe. is there.
  • a fifth aspect of the present invention is a cut-out weighing method using a cut-out weighing device that cuts out a measured object, wherein the weighing device has a cylindrical cutout pipe and the measured object in the cutout pipe.
  • a hopper to be supplied and a movable guiding member for actively guiding the object to be weighed in the hopper into the cutout pipe are provided, and the cutout pipe and the hopper are communicated with each other at a communication portion.
  • the movable guide member penetrates the communication portion, and the guide step in which the movable guide member guides the object to be weighed in the hopper to the cutout pipe and the cutout pipe are the weight to be weighed.
  • the movable guide member may be a powdered object to be weighed in the hopper, a material that is easily entangled such as a leaf, or a material that is easily melted and fixed.
  • a material that is easily entangled such as a leaf
  • a material that is easily melted and fixed it is possible to reliably scrape into the inside of the cutout pipe through the communication portion. As a result, the intake into the cutout pipe is stabilized, so that the weighing capacity and the weighing accuracy can be improved.
  • the second aspect of the present invention it becomes easy to take the object to be weighed into the cutout pipe and cut it out in a plurality of patterns regarding the size and pitch of the screw blades.
  • the object to be weighed especially the raw material that easily adheres to the cutout pipe
  • the object to be weighed may adhere to the inner surface of the cut pipe.
  • adhesion has been improved by a mechanism such as a scraper having a separate mechanism, but this is not sufficient, and it is necessary to clean the cutout pipe every 1 to 2 hours.
  • the deposits on the inner surface of the cutout pipe are screwed by rotating the screw blades inside the cutout pipe, particularly whether or not it is in contact with the inner surface of the cutout pipe.
  • the blades can be scraped off. This always refreshes the inner surface of the cutout pipe. Therefore, since the cleaning time of the cutout pipe is reduced, stable cutting can be facilitated without stopping the cutting and weighing device.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a cut-out weighing device according to an embodiment of the present invention (an example of the “cut-out weighing device” described in the claims of the present application), (a) is a front view, and (b) is a left side view. Is. The outline of the cut-out weighing device 1 of FIG. 1 will be described below.
  • the cut-out weighing device 1 includes a hopper 2 (an example of the “hopper” described in the present invention) and a plurality of cutout pipes 3 (an example of the “cutout pipe” described in the present claim).
  • a plurality of motors 4-1 and a plurality of drive gears 4-2, a plurality of measuring buckets 5, a plurality of measuring instruments 7, a plurality of sub buckets 9, a chute 11, and a screw control unit 12 (claims of the present application).
  • the measuring bucket 5 has a first opening / closing damper 13.
  • the sub-bucket 9 has a second opening / closing damper 15.
  • the cutout pipe 3 has an annular gear 17 and a screw 19.
  • the hopper 2 and the cutout pipe 3 are spatially communicated with each other at a communication portion (an example of the "communication portion” described in the claims of the present application). Further, the screw 19 penetrates the cutout pipe 3 and one end thereof passes through the inside of the hopper 2 and is connected to the screw control unit 12. The screw control unit 12 controls the rotation speed and rotation time of the screw 19.
  • the cut-out weighing device 1 cuts out the object to be weighed in fixed quantities.
  • the cutout pipe 3 rotates to cut out the object to be weighed from the hopper 2.
  • the drive gear 4-2 is fitted in the annular gear 17 and transmits the power of the motor 4-1 to the annular gear 17 to rotate the cutout pipe 3.
  • Each cutout pipe 3 has one corresponding weighing bucket 5 and one sub-bucket 9 on the downstream side.
  • each of the individual measuring buckets 5 is connected to the corresponding measuring instrument 7.
  • the weighing bucket 5 temporarily accommodates the object to be weighed cut out from the corresponding cutout pipe 3.
  • the measuring instrument 7 weighs the object to be weighed contained in the corresponding weighing bucket 5.
  • the sub-bucket 9 accommodates the object to be weighed from the weighing bucket 5, and discharges the object to be weighed at the timing of the downstream process.
  • the downstream process is a packaging machine
  • the plurality of second opening / closing dampers 15 open at different timings and toward the packaging machine via the chute 11. Discharge the objects to be weighed one by one.
  • the chute 11 is located on the downstream side of the plurality of sub-buckets 9 as shown in (b), and the weigh-in material discharged from the sub-buckets 9 is led out to the downstream process.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the cut-out weighing device of FIG. 1 as viewed from above.
  • the screw 19 has an axis 31 (an example of the "axis” described in the present application) and a screw blade 33 (an example of the "screw blade” described in the present claim) around the axis 31.
  • the weight to be weighed from the hopper 2 is actively scraped into the cutout pipe by the rotation of the screw, whether it is powder or leaf. Therefore, regardless of the shape and characteristics of the object to be weighed, it is easy to reliably take the object to be weighed into the cutout pipe and cut it out, which was difficult to take into the cutout pipe by the conventional passive uptake.
  • the diameter around the axis 31 of the screw blade 33 is smaller than the inner diameter of the cutout pipe 3, but is almost equal, and is a size that rotates at the inner surface thread of the cutout pipe 3. Therefore, the screw blade 33 scrapes off the deposits on the inner surface of the cutout pipe 3. As a result, the inner surface of the cutout pipe 3 is constantly refreshed. Therefore, the cleaning time of the cutout pipe 3 is reduced, and stable cutting is facilitated without stopping the cutting weighing device 1.
  • the cut-out weighing device 1 does not need to be provided with a separate mechanism for scraping off an object adhering to the inner surface of the cut-out pipe 3 such as a scraper, which reduces the device cost.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a screw taken out from a cutout pipe.
  • the left side is the cutout pipe side and the right side is the hopper side.
  • the pitch of the screw blades is made to be constant.
  • the diameter of the screw blades is made larger inside the cutout pipe than in the hopper.
  • the rotation speed of the cutout pipe and the rotation speed of the screw may be linked and controlled. Specifically, increasing the rotation time or rotation speed of the screw for taking in increases the amount of taking in. Therefore, although it depends on what is to be weighed, it is generally preferable to control the rotation speed of the cutout pipe in order to keep the amount to be cut out with high accuracy constant. Since the rotation time of the cutout pipe is related to the weighing time, it is determined based on the weighing time. Further, when the rotation time or the rotation speed of the screw is reduced, it is preferable to perform the reverse control.
  • the shape of the screw a plurality of screws having different blade sizes, lengths, and pitches may be used.
  • the shape of the cutout pipe may also be different in the size of the inner diameter, the treatment of the inner surface, and the type of coating.
  • Cut-out weighing device 2; Hopper, 3; Cutout pipe, 4-1; Motor, 4-2; Drive gear, 5; Weighing bucket, 7; Weighing instrument, 9; Sub-bucket, 11; Chute, 12; Screw control unit, 13; 1st opening / closing damper, 15; 2nd opening / closing damper, 17; annular gear, 19; screw, 31; axis, 33; screw blade

Abstract

本発明は、葉物や溶けやすい素材であってもホッパーからカットアウトパイプに取り込むことを容易とする切り出し秤量装置等を提供することを目的とする。　被秤量物を切り出す切り出し秤量装置であって、円筒型のカットアウトパイプと、前記被秤量物を前記カットアウトパイプに供給するホッパーと、前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプの中に能動的に誘導する可動誘導部材とを備え、前記カットアウトパイプと前記ホッパーとは連通部において連通しており、前記可動誘導部材は、前記連通部を貫通している、切り出し秤量装置である。

Description

切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法
　本発明は、切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法に関する。
　　従来、乾燥具材（お茶漬け、ふりかけ又はカップラーメンのかやく等の粉粒状物）を秤量して切り出す秤量機構と、秤量機構により切り出された乾燥具材を包装する包装機構を備えた乾燥具材の袋詰め装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　本発明者らは、これまでにカットアウトパイプを容易に取り外すことを可能とすることにより、衛生面を改善した切り出し秤量装置等を開発・提供してきた（例えば、特許文献２参照）。
　従来、ホッパーからカットアウトパイプへの取り込みは、カットアウトパイプの先端がブレード状を形状とすることで促進していた。
特開２００４－３１４９８３号公報 特許第６４０３３４８号公報
　　しかしながら、従来の切り出し秤量装置は、葉物のように絡みやすいものを取り込むことが難しかった。また、材料成分の糖分等が溶けて材料同士が固まってダマになりやすい素材や、スープ粉末等の空気中の水分でホッパーの内壁等にブリッチ（固着）しやすい素材についても、カットアウトパイプに取り込むことが難しかった。
　ゆえに、本発明は、葉物や溶けやすい素材であってもホッパーからカットアウトパイプに取り込むことを容易とする切り出し秤量装置等を提供することを目的とする。
　本発明の第１の観点は、被秤量物を切り出す切り出し秤量装置であって、円筒型のカットアウトパイプと、前記被秤量物を前記カットアウトパイプに供給するホッパーと、前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプの中に能動的に誘導する可動誘導部材とを備え、前記カットアウトパイプと前記ホッパーとは連通部において連通しており、前記可動誘導部材は、前記連通部を貫通している、切り出し秤量装置である。
　本発明の第２の観点は、第１の観点の切り出し秤量装置であって、前記可動誘導部材は、前記カットアウトパイプの長軸方向に延びた軸心と、前記軸心の周りにらせん状のスクリュー羽根とを有し、前記スクリュー羽根を前記軸心周りに回転させる誘導部材制御部をさらに備える。
　本発明の第３の観点は、第２の観点の切り出し秤量装置であって、前記スクリュー羽根のピッチが複数の箇所で同一である。
　本発明の第４の観点は、第２又は第３の観点の切り出し秤量装置であって、前記スクリュー羽根の前記軸心周りの径は、前記カットアウトパイプの内径よりは小さいもののほぼ等しいものである。
　本発明の第５の観点は、被秤量物を切り出す切り出し秤量装置を用いた切り出し秤量方法であって、前記秤量装置は、円筒型のカットアウトパイプと、前記被秤量物を前記カットアウトパイプに供給するホッパーと、前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプの中に能動的に誘導する可動誘導部材とを備え、前記カットアウトパイプと前記ホッパーとは連通部において連通しており、前記可動誘導部材は、前記連通部を貫通しており、前記可動誘導部材が、前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプに誘導する誘導ステップと、前記カットアウトパイプが、前記被秤量物を切り出す切り出しステップとを含む、切り出し秤量方法である。
　本発明の各観点によれば、ホッパー内の被秤量物が粉末状であっても、葉物のような絡みやすい素材であっても、溶けて固着しやすい素材であっても、可動誘導部材が、連通部を通じて確実にカットアウトパイプの内部に掻き込むことが可能となる。これにより、カットアウトパイプへの取り込みが安定化するため、計量能力及び計量精度を向上させることが可能となる。
　また、本発明の第２の観点によれば、スクリュー羽根のサイズやピッチ等について複数のパターンで被秤量物をカットアウトパイプに取り込み、切り出すことが容易となる。
　さらに、本発明の第３の観点によれば、等量の被秤量物を切り出すことが容易となる。
　ここで、カットアウトパイプに被秤量物、特に、付着し易い原料を送った際、カットパイプの内面に被秤量物が付着することがある。従来の切り出し秤量装置においては、別機構のスクレーパ等の機構で付着を改善してきたが十分ではなく、１～２時間ごとのカットアウトパイプの洗浄が必要であった。
　そこで、本発明の第４の観点によれば、カットアウトパイプの内部で、特にカットアウトパイプの内面に接するか否かのところでスクリュー羽根を回転させることでカットアウトパイプの内面の付着物をスクリュー羽根が削ぎ落とすことが可能となる。これにより常にカットアウトパイプの内面はリフレッシュされる。そのため、カットアウトパイプの洗浄時間が削減される分、切り出し秤量装置を止めることなく安定した切り出しが容易となる。
本発明の実施例に係る切り出し秤量装置の概要を示す図である。 図１の切り出し秤量装置を上から見た図である。 スクリューの一例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
　図１は、本発明の実施例に係る切り出し秤量装置（本願請求項記載の「切り出し秤量装置」の一例）の概要を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。以下、図１の切り出し秤量装置１の概要を説明する。
　図１を参照して、切り出し秤量装置１は、ホッパー２（本願請求項記載の「ホッパー」の一例）と、複数のカットアウトパイプ３（本願請求項記載の「カットアウトパイプ」の一例）と、複数のモータ４－１と、複数の駆動ギア４－２と、複数の計量バケット５と、複数の計量器７と、複数のサブバケット９と、シュート１１と、スクリュー制御部１２（本願請求項記載の「誘導部材制御部」の一例）とを備える。計量バケット５は、第１開閉式ダンパー１３を有する。サブバケット９は、第２開閉式ダンパー１５を有する。また、カットアウトパイプ３は、環状ギア１７と、スクリュー１９とを有する。
　ホッパー２と、カットアウトパイプ３とは、空間的に連通部（本願請求項記載の「連通部」の一例）において連通している。また、スクリュー１９は、カットアウトパイプ３を貫通しており、一端がホッパー２の内部を通ってスクリュー制御部１２に接続されている。スクリュー制御部１２は、スクリュー１９の回転速度及び回転時間を制御する。
　切り出し秤量装置１は、被秤量物を定量ずつ切り出す。カットアウトパイプ３は、回転することにより、ホッパー２から被秤量物を切り出す。駆動ギア４－２は、環状ギア１７に嵌合して、モータ４－１の動力を環状ギア１７に伝えることでカットアウトパイプ３を回転させる。個々のカットアウトパイプ３は、それぞれ、対応する計量バケット５及びサブバケット９を１つずつ下流側に有する。また、個々の計量バケット５は、それぞれ、対応する計量器７に接続されている。計量バケット５は、対応するカットアウトパイプ３から切り出された被秤量物を一時的に収容する。計量器７は、対応する計量バケット５に収容された被秤量物を計量する。サブバケット９は、計量が完了した後に計量バケット５からの被秤量物を収容し、下流工程のタイミングに合わせて被秤量物を排出する。例えば、下流工程が包装機であれば、シュート１１の出口に包装袋が運搬されてきた時に、複数の第２開閉式ダンパー１５がタイミングをずらして開き、シュート１１を介して包装機に向かって被秤量物を１つずつ排出する。シュート１１は、（ｂ）に示す通り複数のサブバケット９の下流側にあり、サブバケット９から排出された被秤量物を下流工程に導出する。
　続いて、図２を参照して、本発明の切り出し秤量装置における被秤量物取り込み機構について説明する。図２は、図１の切り出し秤量装置を上から見た拡大図である。スクリュー１９は、軸心３１（本願請求項記載の「軸心」の一例）と、軸心３１周りにあるスクリュー羽根３３（本願請求項記載の「スクリュー羽根」の一例）とを有する。
　ホッパー２から投入された被秤量物は、粉末であっても葉物であってもスクリューが回転することにより、能動的にカットアウトパイプの中に掻き込まれる。そのため、被秤量物の形状や特性によらず、従来の受動的な取り込みではカットアウトパイプに取り込むことが困難であった被秤量物をカットアウトパイプに確実に取り込んで切り出すことが容易である。
　また、スクリュー羽根３３の軸心３１周りの径は、カットアウトパイプ３の内径よりは小さいもののほぼ等しく、カットアウトパイプ３の内面スレスレのところで回転するサイズである。そのため、カットアウトパイプ３の内面の付着物をスクリュー羽根３３が削ぎ落とすこととなる。これにより常にカットアウトパイプ３の内面はリフレッシュされる。そのため、カットアウトパイプ３の洗浄時間が削減され、切り出し秤量装置１を止めることなく安定した切り出しが容易となる。
　さらに、切り出し秤量装置１は、スクレーパ等のカットアウトパイプ３の内面に付着した物を削ぎ落とすための別機構を備える必要がなく、装置コストを下げることになる。
　さらに、図３を参照して、スクリューの形状について述べる。図３は、カットアウトパイプから取り出したスクリューの一例を示す図である。切り出し秤量装置に装着される際は、向かって左側がカットアウトパイプ側、右側がホッパー側である。図３に示されるように、スクリュー羽根のピッチは一定であるように作られている。また、スクリュー羽根の径は、カットアウトパイプの内部の方が、ホッパーにおけるよりも大きく作られている。
　なお、カットアウトパイプの回転速度と、スクリューの回転速度とを連動させて制御してもよい。具体的には、取り込むためのスクリューの回転時間又は回転速度を大きくすると、取込み量が増える。そのため、計量するものにもよるが一般的には、高い精度で切り出す量を一定に保つためには、カットアウトパイプの回転速度を低減させる制御を行うことが好ましい。カットアウトパイプの回転時間は、計量時間と関係するため、計量時間に基づいて決定される。また、スクリューの回転時間又は回転速度を小さくする場合には、逆の制御を行うことが好ましいこととなる。
　また、スクリューの形状として、羽根の大きさ、長さ、ピッチが異なる複数のスクリューを用いるものであってもよい。カットアウトパイプの形状も、内径のサイズ、内面の処理、コーティングの種類が異なるものを用いるものであってもよい。
　１；切り出し秤量装置、２；ホッパー、３；カットアウトパイプ、４－１；モータ、４－２；駆動ギア、５；計量バケット、７；計量器、９；サブバケット、１１；シュート、１２；スクリュー制御部、１３；第１開閉式ダンパー、１５；第２開閉式ダンパー、１７；環状ギア、１９；スクリュー、３１；軸心、３３；スクリュー羽根

Claims (5)

  1. 　被秤量物を切り出す切り出し秤量装置であって、
    　円筒型のカットアウトパイプと、
    　前記被秤量物を前記カットアウトパイプに供給するホッパーと、
    　前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプの中に能動的に誘導する可動誘導部材とを備え、
    　前記カットアウトパイプと前記ホッパーとは連通部において連通しており、
    　前記可動誘導部材は、前記連通部を貫通している、切り出し秤量装置。
  2. 　前記可動誘導部材は、
    　　前記カットアウトパイプの長軸方向に延びた軸心と、
    　　前記軸心の周りにらせん状のスクリュー羽根とを有し、
    　前記スクリュー羽根を前記軸心周りに回転させる誘導部材制御部をさらに備える、請求項１記載の切り出し秤量装置。
  3. 　前記スクリュー羽根のピッチが複数の箇所で同一である、請求項２記載の切り出し秤量装置。
  4. 　前記スクリュー羽根の前記軸心周りの径は、前記カットアウトパイプの内径よりは小さいもののほぼ等しいものである、請求項２又は３記載の切り出し秤量装置。
  5. 　被秤量物を切り出す切り出し秤量装置を用いた切り出し秤量方法であって、
    　前記秤量装置は、
    　　円筒型のカットアウトパイプと、
    　　前記被秤量物を前記カットアウトパイプに供給するホッパーと、
    　前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプの中に能動的に誘導する可動誘導部材とを備え、
    　前記カットアウトパイプと前記ホッパーとは連通部において連通しており、
    　前記可動誘導部材は、前記連通部を貫通しており、
    　前記可動誘導部材が、前記ホッパーにある前記被秤量物を前記カットアウトパイプに誘導する誘導ステップと、
    　前記カットアウトパイプが、前記被秤量物を切り出す切り出しステップとを含む、切り出し秤量方法。
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