特開 2022-60119 切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022060119

(43)【公開日】2022-04-14

(54)【発明の名称】切り出し秤量装置及び切り出し秤量方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 37/10 20060101AFI20220407BHJP

【ＦＩ】

B65B37/10

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020168137

(22)【出願日】2020-10-04

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】517059001

【氏名又は名称】株式会社ワールドスケール

(74)【代理人】

【識別番号】100180921

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】吉村 利也

【テーマコード（参考）】

3E055

【Ｆターム（参考）】

3E055AA03

3E055BB03

3E055BB08

3E055CA02

3E055DA03

3E055EA01

3E055FA01

(57)【要約】

【課題】 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。
【解決手段】 被秤量物を切り出す切り出し秤量装置であって、被秤量物を取り込んだ後に筒体自体が回転して被秤量物を前記能動的に切り出す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。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被秤量物を切り出す切り出し秤量装置であって、
被秤量物を取り込んだ後に筒体自体が回転して前記被秤量物を能動的に切り出す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内部が連通しており、
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。

【請求項2】

前記可動誘導部材は、前記カットアウトパイプの前記被秤量物を排出する排出端までは挿入されないものである、請求項１記載の切り出し秤量装置。

【請求項3】

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２記載の切り出し秤量装置。

【請求項4】

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３記載の切り出し秤量装置。

【請求項5】

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３又は４記載の切り出し秤量装置。

【請求項6】

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、
被秤量物を取り込んだ後に筒体自体が回転して前記被秤量物を能動的に切り出す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内部が連通しており、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

かつて、ホッパーから筒体の内部を連通するように筒体の出口付近まで設けられたスクリュー羽根を用いて被秤量物を切り出す切り出し装置が知られていた（特許文献１－３参照）。このスクリュー羽根は、ホッパーから外部への受動的な通路に過ぎない筒体の内部を連通するように設けられていた。

【0003】

また、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４参照）。

【0004】

本発明者らは、これまでに、被秤量物を取り込んだ後に筒体が回転して被秤量物を能動的に切り出す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５参照）。

【0005】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２７７４５９３号公報

【特許文献2】特公昭４３－１４５３７号公報

【特許文献3】中国実用新型専利第２０２０４８９６７号明細書

【特許文献4】特開２００４－３１４９８３号公報

【特許文献5】特許第６４０３３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そもそも特許文献３－５に記載されているような旧式の切り出し装置は、粉末等の被秤量物が筒体にこびりつきやすく、不衛生になりやすいという大きな欠点を有していた。そのため、近年は、衛生面を改善したカットアウトパイプ方式が採用されることが多い。

【0008】

しかしながら、特許文献４や特許文献５に記載された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。

【0009】

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。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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、被秤量物を取り込んだ後に筒体自体が回転して前記被秤量物を能動的に切り出す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内部が連通しており、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。

【0011】

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前記被秤量物を排出する排出端までは挿入されないものである。

【0012】

本発明の第３の観点は、第１又は第２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。

【0013】

本発明の第４の観点は、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ピッチが複数の箇所で同一である。

【0014】

本発明の第５の観点は、第３又は第４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。

【0015】

本発明の第６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、被秤量物を取り込んだ後に筒体自体が回転して前記被秤量物を能動的に切り出す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内部が連通しており、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。

【発明の効果】

【0016】

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、ワンタンのような一定の大きさの素材であっても、可動誘導部材が、連通部を通じて確実に（強制的に）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。

【0017】

これまで、カットアウトパイプについては、粉末状の被秤量物を切り出す上で、ホッパー内の被秤量物が自重でカットアウトパイプに入りさえすれば、カットアウトパイプの回転で切り出すことが可能であった。そのため、わざわざホッパーからカットアウトパイプの内部まで被秤量物を能動的に（強制的に）誘導する必要がなかった。この点、筒体が回転しない旧式の切り出し装置とは前提となる技術的背景が全く異なる。

【0018】

それでも、本願発明者は、よく乾燥して扱いやすい粉末状の被秤量物以外の素材を確実にカットアウトパイプに取り込むという新規の技術課題を解決するために、連通部を貫通する可動誘導部材を設けたものである。

【0019】

また、本発明の第２の観点によれば、可動誘導部材は、連通部を貫通する長ささえあればよい。この点、筒体が回転しないために筒体の排出端までスクリュー羽根等の可動誘導部材を必要とする旧式の切り出し装置と本願発明に係る切り出し装置とが構成上異なる点といえる。

【0020】

例えば、可動誘導部材としてのスクリューがカットアウトパイプの排出端まである場合、常にスクリューのピッチ分だけ切り出してしまう。そこで、本発明の第２の観点によれば、可動誘導部材がカットアウトパイプの途中までしかないため、ホッパーからカットアウトパイプへの取り込みと、カットアウトパイプからの切り出しを個別に制御することが可能となる。

【0021】

さらに、本発明の第３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。

【0022】

さらに、本発明の第３の観点によれば、ホッパーからカットアウトパイプへの取り込みを制御することが容易となり、所望するタイミングで所望の量の被秤量物を安定して取り込むことが容易となる。そのため、所望するタイミングで所望の量の被秤量物を安定して切り出すことも容易となる。

【0023】

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。

【0024】

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。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】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2】図１の切り出し秤量装置を上から見た図である。

【図3】スクリューの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【実施例0027】

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。

【0028】

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。モータ４－１及び駆動ギア４－２は、カットアウトパイプ３の回転速度、回転方向及び回転時間を制御するカットアウトパイプ制御部の一例である。

【0029】

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６－１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、回転方向及び回転時間を制御する。

【0030】

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。

【0031】

ここで、スクリュー１９は、図１に示されるように、カットアウトパイプ３の排出端６－２までの長さはなく、途中までしか挿入されていない。このため、ホッパーからカットアウトパイプへの取り込みと、カットアウトパイプからの切り出しを個別に制御することが可能となる。すなわち、旧式の切り出し秤量装置のようにスクリューが排出端まであって常にスクリューのピッチ分だけ出てしまう構成と比較して制御性が上がることとなる。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

また、カットアウトパイプの回転方向と、スクリューの回転方向とは、個別に制御される。同じ方向に回転させてもよいし、逆方向に回転させてもよい。

【0039】

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。

【符号の説明】

【0040】

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

【図1】

【図2】

【図3】