計量装置
【課題】各ホッパのゲート開閉タイミングをずらさなくても、包装機のインレットシュート内でブリッジを起さず、ポテトチップスのような嵩張る物品であっても、高速運転ができる新たな計量装置を提供する。
【解決手段】垂直軸周りの円周上に複数のホッパ５を配置し、各ホッパから排出される物品を、集合シュート６を介して下方の出口に集合させて包装機に排出するようにした計量装置であって、上記集合シュート６を少なくとも上下に重なる積層シュートとし、その内の上部シュートを、各ホッパから排出される物品が隣のホッパから排出される物品と交わらずに下部シュートまでほぼ直線的に滑落する個別シュートに成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度を同じくして、これらを垂直軸回りに放射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切りのない漏斗状に成形するとともに、その入口の中心と出口の中心とを変位させたことを特徴とする。
【解決手段】垂直軸周りの円周上に複数のホッパ５を配置し、各ホッパから排出される物品を、集合シュート６を介して下方の出口に集合させて包装機に排出するようにした計量装置であって、上記集合シュート６を少なくとも上下に重なる積層シュートとし、その内の上部シュートを、各ホッパから排出される物品が隣のホッパから排出される物品と交わらずに下部シュートまでほぼ直線的に滑落する個別シュートに成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度を同じくして、これらを垂直軸回りに放射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切りのない漏斗状に成形するとともに、その入口の中心と出口の中心とを変位させたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一定重量に計量された物品を、集合シュートを介して包装機のインレットシ
ュートに投入するようにした組合せ計量装置の集合シュートの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
スナック菓子のように、内容量が一定重量の袋詰商品は、組合せ計量装置で一定重量の物
品に小分けされてピロ−包装機に投入され、そこで袋詰商品に成形されるが、その運転速
度は、１分間に９０〜１４０袋と高速であるため、組合せ計量装置の複数のホッパから排
出される物品を集合させて包装機に排出する集合シュートに関しても、高速化を狙いとし
た種々の改良がなされている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、漏斗状の集合シュートの内壁に、物品の旋回を防止する仕
切り板を放射状に設けて、物品がほぼ直線的に出口まで滑落されるように構成している。
また、下記特許文献２でも、同様な考えの下に、集合シュートの内壁に放射状のトラフを
設けている。
【０００４】
ところが、集合シュートの下方に配置される包装機のインレットシュートは、計量装置の
集合シュートよりも、さらに小さく絞り込まれた漏斗状をなすため、そこで物品がブリッ
ジして詰まることがある。こうしたブリッジ現象は、特に、ポテトチップスのように、軽
くて嵩張るものにおいて頻発する。そのため、こうした嵩張る物品を集合シュートで収集
する場合は、下記特許文献３に開示されるように、複数のホッパからの組合せ物品の排出
を、少しずつタイミングをずらすことにより、漏斗状のインレットシュートで物品が詰ま
らないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平５−３１５３２号
【特許文献２】特許第４３４２１９２号（特開２００３−２６７３１５）
【特許文献３】特許第１５７１１４６号（特公平１−５３４０６号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数のホッパから排出される必要な排出タイミングのずれは、ミリ秒単位
の極めて短い時間差であるのに対し、それをホッパのゲート開閉制御で実現するには、各
ホッパのゲート開閉機構の個体差が大きく影響し、実際に行われる排出タイミングのずれ
は、必要以上に大きくなっている。さらに、ホッパ毎のばらつきも大きいために、包装機
のフイルムチューブを落下する物品の先頭から最後尾までの尾引き長さが長くなって、一
定重量の物品が袋へ収まるまでの時間が長くなるという問題がある。また、物品の尾引き
長さがばらつくと、最後尾の物品が袋のシール部分に噛み込まれる問題もある。そうした
トラブルを回避するには、運転速度を落とすしかないが、それでは生産性が悪くなるとい
う問題がある。
【０００７】
この発明は、こうした問題を解決しようとするもので、各ホッパのゲート開閉タイミング
をずらさなくても、包装機のインレットシュート内でブリッジを起さず、ポテトチップス
のような嵩張る物品であっても、高速運転ができる新たな計量装置を提供することを課題
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、垂直軸周りの円周上に複数のホッパを配
置し、各ホッパから排出される物品を、集合シュートを介して下方の出口に集合させて包
装機に排出するようにした計量装置であって、上記集合シュートを少なくとも上下に重な
る積層シュートとし、その内の上部シュートを、各ホッパから排出される物品が隣のホッ
パから排出される物品と交わらずに下部シュートまでほぼ直線的に滑落する個別シュート
に成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度を同じくして、これらを垂直軸回りに放
射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切りのない漏斗状に成形するとともに、そ
の入口の中心と出口の中心とを変位させたことを特徴とする。
【０００９】
したがって、各ホッパから排出された物品は、個別シュートによってほぼ直線的に滑落し
て、中央下方の下部シュートにほぼ同時に突入するが、それらの突入方向と下部シュート
による排出方向とがずれているため、そこに突入した物品は、該シュートの内壁から旋回
ベクトルが付与され、さらに滑落経路の違いによって物品に速度差が生じて、仕切りのな
い下部シュートに突入した物品は、シュート内壁を旋回しながら縦列に編成されて滑落し
ていく。しかも、旋回半径は下降する程小さくなり、それに伴って旋回する物品の角速度
が増すので、下部シュートから放出される物品は、錐揉み状態になって包装機のインレッ
トシュートに投入される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の計量装置において、該計量装置が２台併設され、そ
れらの下部シュートを除く互いに対向する部分で両装置が一体的に結合されていることを
特徴とする。
【００１１】
したがって、一部を重合させた２台連接タイプの計量装置では、各装置の上部シュートは、
互いに対向する部分が欠落した扇型となり、そうした限定された範囲から、内壁に仕切り
のない漏斗状の下部シュートに物品が突入しても、上部シュートの欠落した側からの物品
の突入がないために、下部シュートに突入した物品は、乱されずにその内壁を旋回しなが
ら縦列になって滑落していく。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の計量装置において、前記下部シュートが分離
可能な上下複段のシュートで構成され、その内、少なくとも下段のシュートが水平方向に
変位可能であることを特徴とする。
【００１３】
したがって、下段シュート上に、中心軸をずらした上段シュートを積み重ねていくことに
より、排出方向が傾斜した下部シュートを成形することができる。また、各段のシュート
を水平方向に変位させるだけで、そこを滑落する物品の旋回ベクトルと滑落速度を変える
ことができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、各ホッパから排出された物品を個別シュートでほぼ同時に集め、
それらを仕切りのない下部シュートで旋回させながら排出するので、嵩張る物品であって
も、包装機のインレットシュートでのブリッジの発生を抑えることができる。
また、各物品が下部シュートを滑落する際に、滑落経路の違いによって各物品に速度差が
生じ、それによって、下部シュートに一斉に突入した各物品が縦列になって放出されるの
で、それによっても包装機のインレットシュートにおける詰まりを防止することができる。
したがって、各ホッパのゲート開閉タイミングをずらす必要がなく、これまでよりも、よ
り短い時間間隔で物品を排出することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、一部重合させた２台連接タイプの計量装置では、各装置の上部
シュートは、互いに対向する部分が欠落した扇型の配置となり、そうした限定された範囲
から、仕切りのない下部シュートに一斉に物品が突入しても、欠落した側からの物品の突
入がないので、それらと対向する側からの突入物品は、乱されずに下部シュートを旋回し
ながら縦列になって排出される。
したがって、ポテトチップスのような嵩張る商品であっても、包装機での物品の詰まりを
防止して、計量装置や包装機の稼動率を低下させない効果がある。
【００１６】
請求項３の発明によれば、下部シュートを分離可能な上下複段のシュートとしたので、入
口と出口が同軸上にない、ずれたシュートであっても、各段のシュートを順次変位させな
がら積み重ねることで、簡単に下部シュートを組み立てることができる。
また、各段のシュートを水平方向に順次変位させるだけで、物品の旋回ベクトルと滑落速
度とを加減することができるので、物品の性状や排出量に応じて、ブリッジを発生させな
いシュートに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る計量装置の一実施形態としての外観斜視図
【図２】集合シュートの一実施形態としての要部断面図
【図３】集合シュートの配置構成を示す一実施形態としての平面図
【図４】下部シュートの出口の変位による効果を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明に係る計量装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示す実施形態は、互いに対向する部分を重合させた２台連結タイプの組合せ計量装
置の外観斜視図で、右側装置Ｒは、全てのパーツが装着された完成体であるのに対し、左
側装置Ｌは、本体装置から集合シュート以外の各パーツを取り除いた状態を示している。
そして、以下の説明では、専ら右側装置Ｒについて説明するが、左側装置Ｌについても面
対称な同一構造となっている。また、包装機は、これらの装置の下方に２台連なって配置
され、それぞれの装置Ｒ，Ｌは、互いに独立して運転される。
【００２０】
計量装置Ｒは、装置中央上部に配置された分散テーブル１と、その回りに扇を広げたよう
に配列された複数の供給フィーダ２と、各供給フィーダ２の先端下部にそれぞれ配置され
た同数のプールホッパ３と、その下方にそれぞれ配置された同数の計量ホッパ４並びに
ブースタホッパ５と、各ブースタホッパ５の下方に配置されて、各ブースタホッパ５から
排出された物品を集合させて、下方の出口から排出する集合シュート６とを備える。
各プールホッパ３と、各計量ホッパ４と、各ブースタホッパ５は、それぞれ所定半径の円
弧上に配置されている。これら各円弧の中心を通る垂直軸は、全て同軸とされている。同
様に、分散テーブル１の中心を通る垂直軸と、放射状に拡がる各供給フィーダ２の扇の要
となる中心を通る垂直軸も前記各円弧の垂直軸と同軸とされている。
【００２１】
左右の計量装置Ｒ，Ｌの本体フレーム７は、架橋部８を介して一体結合されているととも
に、６本の支持脚９を介して架台１０上に取り付けられている。また、本体フレーム７は、
平面視が長円形をなし、その長手方向の両円弧部には、上段に供給フィーダ２の駆動部が、
中段にプールホッパ３と計量ホッパ４のゲート開閉ユニット１１が、下段にブースタホッ
パ５のゲート開閉ユニット１２が、それぞれ上下に積層されて、扇型に配列収納されてい
る。また、ゲート開閉ユニット１１内には、計量ホッパ４を支持し、そこに供給された物
品の重量を検出する図示しない荷重検出器が組み込まれている。そして、ゲート開閉ユニ
ット１１、１２が駆動されると、各ホッパ３、４，５のゲートが開閉して、そこに供給さ
れた物品を下方に排出する。
【００２２】
前記本体フレーム７の中央上部には、左右の分散テーブル１に物品を供給する左右一対の
クロスフィーダ１３、１３が設けられ、それらのフィーダ１３、１３の上方には、図示し
ない２方向振分装置が設けられて、そこからポテトチップス等の物品が各クロスフィーダ
１３，１３を介して左右の分散テーブル１に供給される。
【００２３】
クロスフィーダ１３から分散テーブル１に供給された物品は、分散テーブル１の上下方向
と円弧方向の往復運動によって周縁の各供給フィーダ２へと流れていく。そして、初期状
態では、各供給フィーダ２が一斉に駆動して、各プールホッパ３へ物品を供給していくが、
正常状態に移行すると、物品が供給されていないプールホッパ３に対してのみ、対応する
供給フィーダ２が駆動して、空になっているプールホッパ３に物品を供給していく。その
際の供給量は、３個乃至５個のホッパが毎回選択され、そこから排出された物品の重量が
目標重量となるように制御される。
【００２４】
一方、プールホッパ３は、下段の計量ホッパ４が空になれば、ゲートを開閉して空の計量
ホッパ４へ物品を供給していく。また、計量ホッパ４は、受け取った物品を計量した後、
下段のブースタホッパ５が空になれば、ゲートを開閉して計量済みの物品をブースタホッ
パ５へ供給していく。その最、計量した物品の重量データは、対応するブースタホッパ５
のメモリに転送される。こうして各ホッパ３，４，５に物品が供給され、組合せ演算によ
って目標重量となる物品の組合せが選択されると、選択された物品のブースタホッパ５の
ゲートが開閉されて、下方の集合シュート６へ物品が排出される。
【００２５】
一方、集合シュート６は、図２、図３に示すように、上側の上部シュート６１と下側の下
部シュート６２とで構成され、上部シュート６１は、各ブースタホッパ５から排出される
物品を下部シュート６２まで直線的に滑落させる個別シュートＳの複合体として形成され、
下部シュート６２は、全体として漏斗状をなす上下３段の円錐台状のシュートａ、ｂ、ｃ
の積層体として構成されている。
【００２６】
上部シュート６１は、図３に示すように、放射方向に３分割され、それらの各分割片６１
ａ、６１ｂ、６１ｃは、隣接する３個の個別シュートＳ１〜Ｓ３、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ７〜Ｓ
９を一体化したものとなっており、また、それらの外壁には、図１に示す補強フレームＦ
が取り付けられている。また、各個別シュートＳ１〜Ｓ９の両サイドには、仕切り６３が
それぞれ設けられ、個別シュートＳ１〜Ｓ９を滑落する物品が隣の個別シュートを滑落す
る物品と混ざらないようになっている。また、これらの分割片６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、
同一傾斜角度に保持され、それぞれの下端縁は、下部シュート６２の内側上縁に臨まされ
ている。
【００２７】
なお、図２の集合シュート６は、中心線を通る垂直面で切断した状態を示しているので、
図２の上部シュート６１は、図３の上側４連の個別シュートＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とそ
の右隣の個別シュートＳ５の中央断面とが現れている。また、図３の各分割片６１ａ、６
１ｂ、６１ｃは、支柱９１上に設けられたブラケット９２と、支持脚９上に設けられたブ
ラケット９３とによって支持されている。
【００２８】
下部シュート６２を構成する上下３段の各シュートａ、ｂ、ｃの外壁には、水平なフラン
ジ６４が全周にわたって取り付けられ、それらが架台１０に取り付けられたブラケット１
４に支持されている。そして、２段目と３段目のシュートｂ、ｃは、水平方向に移動自在
とされ、それらの位置が定まると、各フランジ６４とブラケット１４とを適宜な固定手段
で固定するようになっている。また、各フランジ６４には、図１に示す取っ手６５が取り
付けられ、これらを操作してシュートｂ、ｃの位置決め、装着、取り外しを行う。
なお、物品の種類によって各シュートの取付位置が決まれば、フランジ６４に設けた貫通
孔の位置と、ブラケット１４に植設したピンの位置とを定めて、そのピンに貫通孔を嵌合
させるようにしてもよい。
【００２９】
次に、図３に基づいて、２段目と３段目のシュートｂ、ｃを水平方向にずらした場合の物
品の滑落について説明する。
図３において、白丸Ｃ１で示す点は、下部シュート６２全体を変位させないときの仮想中
心を示し、黒丸Ｃ２で示す点は、３段目のシュートｃを変位させたときの該シュートｃの
出口中心を示している。すなわち、３段目のシュートｃの出口中心をＣ１からＣ２にシフ
トし、それに合わせて２段目のシュートｂをスライドさせた状態を示している。
【００３０】
この図において、各ブースタホッパ５から排出された物品は、仮想中心Ｃ１を目指して、
それぞれの個別シュートＳ１〜Ｓ９を大きい矢印で示した軌跡を描いて滑落していくが、
２段目シュートｂに突入すると、そこから各物品は、出口中心Ｃ２に向かって向きを変え
るため、各物品は、個別シュートＳ１、Ｓ９からの物品を除いて、小さい矢印で示す向き
に、即ち、進行方向に向かって左側にそれぞれ向きを変えて、２段目と３段目の各シュー
トｂ、ｃの内壁を時計回りに旋回しながら滑落していく。
また、個別シュートＳ１〜Ｓ９を滑落した物品は、ほぼ同じ速度で２段目シュートｂに突
入するが、そこから３段目シュートｃの出口までの距離と傾斜角度が、各物品の進行方向
によって異なるので、個別シュートＳ１，Ｓ２から滑落してきた物品よりも、個別シュー
トＳ８，Ｓ９から滑落してきた物品の方が速くなる。そのため、個別シュートＳ８，Ｓ９
から滑落してきた物品が先頭を走り、個別シュートＳ１、Ｓ２から滑落してきた物品が最
後尾に付いて滑落することになる。したがって、２段目と３段目のシュートｂ、ｃに突入
した各物品は、それらのシュートｂ、ｃ内壁を旋回しながら縦列になって滑落していく。
なお、前記仮想中心Ｃ１を通る垂直軸は、円弧上に配置された複数のプールホッパ３、計
量ホッパ４、ブースタホッパ５の各円弧の中心を通る垂直軸と同軸とされている。
【００３１】
以上の説明は、各ブースタホッパ５から一斉に物品を排出した場合の各物品の挙動につい
て説明したものであるが、組合せ計量装置では、毎回、３個乃至５個のブースタホッパ５
から物品を排出するので、１回の排出動作では、物品は、個別シュートＳ１〜Ｓ９の中の
半分程度のシュートにおいてしか流れない。したがって、例えば、隣接する３個の個別シ
ュートＳ４〜Ｓ６に物品が排出されると、それらの物品は、速度差が殆ど付かずに旋回し
ていく。また、対向する４個の個別シュートＳ１，Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９に物品が排出される
と、各物品は、旋回するよりも速度差が付いて縦列になって滑落していく。
何れにしても、物品の進行方向に応じて、物品を旋回させたり、速度差を付けたりして、
縦列にして排出することができるので、下方に配置されたインレットシュートでの詰まり
を防止することができる。
【００３２】
図４に示すものは、２段目と３段目の各シュートｂ、ｃを図面に向かって右方向にずらし
た場合を示している。この図において、各ブースタホッパ５から排出された物品は、仮想
中心Ｃ１を目指して、それぞれの個別シュートＳ１〜Ｓ９を、大きい矢印で示した軌跡を
描いて滑落していくが、２段目シュートｂに突入すると、そこから各物品は、出口中心Ｃ
２に向かって向きを変える。即ち、個別シュートＳ１〜Ｓ４を滑落してきた物品は、小さ
い矢印で示すように、進行方向に向かって左側にそれぞれ向きを変え、個別シュートＳ６
〜Ｓ９を滑落してきた物品は、進行方向に向かって右側にそれぞれ向きを変える。したが
って、個別シュートＳ１〜Ｓ４からの物品と、個別シュートＳ６〜Ｓ９からの物品は、個
別シュートＳ５に近い出口で衝突する。
【００３３】
しかし、滑落してきた物品のそれぞれの進行方向における各シュートｂ、ｃの滑落距離と
傾斜角度は、それぞれ異なるので、中央の個別シュートＳ５からの滑落速度が最大となり、
そこから遠ざかるに従って順次遅くなる。したがって、各個別シュートから滑落してきた
物品は、ほぼ同じ速度で下部シュート６２に到達するが、２段目と３段目のシュートｂ、
ｃを滑落する間に、各物品に速度差が付いて、個別シュートＳ５からの物品が先頭を走り、
その後に、個別シュートＳ４，Ｓ６からの物品と、個別シュートＳ３、Ｓ７からの物品と、
個別シュートＳ２、Ｓ８からの物品が、その順序で続き、最後に両端の個別シュートＳ１，
Ｓ９からの物品が続くことになる。そのため、放射方向から滑落してきた物品は、下部シ
ュート６２の出口で縦列になって滑落していく。
【００３４】
以上の説明は、前述と同様に、各ブースタホッパ５から一斉に物品を排出した場合の各物
品の挙動を説明したものであるが、実際の排出動作では、物品は、個別シュートＳ１〜Ｓ
９の中の、半分程度のシュートでしか流れないので、例えば、隣接する３個の個別シュー
トＳ１〜Ｓ３に物品が排出されると、それらの物品は、旋回しながら滑落していく。また、
対向する４個の個別シュートＳ１，Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９に物品が排出されると、隣接する物
品には、速度差が付いて、個別シュートＳ２、Ｓ８からの物品が先頭を走り、その後に個
別シュートＳ１、Ｓ９からの物品が続いて、それらが縦列になって下部シュート６２を滑
落していく。
【００３５】
したがって、この実施形態においても、各ブースタホッパ５のゲート開閉タイミングをず
らさなくても、下部シュート６２の出口において、各物品を縦列に並び替えて排出するこ
とができる。しかも、各ホッパのゲート開閉による時間差創出は、ばらつきが大きいのに
対し、この実施形態では、それがないので、物品の先頭から最後尾までの長さをよりコン
パクトにして、包装機に投入することができる。
【００３６】
以上の実施形態では、２段目と３段目のシュートｂ、ｃを変位させたが、物品によっては、
さらにもう１段、変位させたシュートを重ねて、物品をより効果的に旋回させたり、速度
差を創出したりすることもできる。
また、各シュートｂ、ｃを一方向に順次変位させるのではなく、物品に応じて、各段のシ
ュートａ，ｂ，ｃを異なる方向に変位させて、そこを滑落する物品に、より強い旋回力や
時間差を付与するようにすることもできる。
また、以上の実施形態では、右側装置Ｒについて説明したが、左側装置Ｌは、面対称であ
るため、左側装置Ｌについても同様な作用効果を奏することは言うまでもない。
さらに、この発明は、２台連接タイプの計量装置だけでなく、計量装置を単体とした場合
でも、同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
３プールホッパ
４計量ホッパ
５ブースタホッパ
６集合シュート
６１上部シュート
６２下部シュート
Ｓ個別シュート
Ｒ右側計量装置
Ｌ左側計量装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一定重量に計量された物品を、集合シュートを介して包装機のインレットシ
ュートに投入するようにした組合せ計量装置の集合シュートの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
スナック菓子のように、内容量が一定重量の袋詰商品は、組合せ計量装置で一定重量の物
品に小分けされてピロ−包装機に投入され、そこで袋詰商品に成形されるが、その運転速
度は、１分間に９０〜１４０袋と高速であるため、組合せ計量装置の複数のホッパから排
出される物品を集合させて包装機に排出する集合シュートに関しても、高速化を狙いとし
た種々の改良がなされている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、漏斗状の集合シュートの内壁に、物品の旋回を防止する仕
切り板を放射状に設けて、物品がほぼ直線的に出口まで滑落されるように構成している。
また、下記特許文献２でも、同様な考えの下に、集合シュートの内壁に放射状のトラフを
設けている。
【０００４】
ところが、集合シュートの下方に配置される包装機のインレットシュートは、計量装置の
集合シュートよりも、さらに小さく絞り込まれた漏斗状をなすため、そこで物品がブリッ
ジして詰まることがある。こうしたブリッジ現象は、特に、ポテトチップスのように、軽
くて嵩張るものにおいて頻発する。そのため、こうした嵩張る物品を集合シュートで収集
する場合は、下記特許文献３に開示されるように、複数のホッパからの組合せ物品の排出
を、少しずつタイミングをずらすことにより、漏斗状のインレットシュートで物品が詰ま
らないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平５−３１５３２号
【特許文献２】特許第４３４２１９２号（特開２００３−２６７３１５）
【特許文献３】特許第１５７１１４６号（特公平１−５３４０６号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数のホッパから排出される必要な排出タイミングのずれは、ミリ秒単位
の極めて短い時間差であるのに対し、それをホッパのゲート開閉制御で実現するには、各
ホッパのゲート開閉機構の個体差が大きく影響し、実際に行われる排出タイミングのずれ
は、必要以上に大きくなっている。さらに、ホッパ毎のばらつきも大きいために、包装機
のフイルムチューブを落下する物品の先頭から最後尾までの尾引き長さが長くなって、一
定重量の物品が袋へ収まるまでの時間が長くなるという問題がある。また、物品の尾引き
長さがばらつくと、最後尾の物品が袋のシール部分に噛み込まれる問題もある。そうした
トラブルを回避するには、運転速度を落とすしかないが、それでは生産性が悪くなるとい
う問題がある。
【０００７】
この発明は、こうした問題を解決しようとするもので、各ホッパのゲート開閉タイミング
をずらさなくても、包装機のインレットシュート内でブリッジを起さず、ポテトチップス
のような嵩張る物品であっても、高速運転ができる新たな計量装置を提供することを課題
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、垂直軸周りの円周上に複数のホッパを配
置し、各ホッパから排出される物品を、集合シュートを介して下方の出口に集合させて包
装機に排出するようにした計量装置であって、上記集合シュートを少なくとも上下に重な
る積層シュートとし、その内の上部シュートを、各ホッパから排出される物品が隣のホッ
パから排出される物品と交わらずに下部シュートまでほぼ直線的に滑落する個別シュート
に成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度を同じくして、これらを垂直軸回りに放
射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切りのない漏斗状に成形するとともに、そ
の入口の中心と出口の中心とを変位させたことを特徴とする。
【０００９】
したがって、各ホッパから排出された物品は、個別シュートによってほぼ直線的に滑落し
て、中央下方の下部シュートにほぼ同時に突入するが、それらの突入方向と下部シュート
による排出方向とがずれているため、そこに突入した物品は、該シュートの内壁から旋回
ベクトルが付与され、さらに滑落経路の違いによって物品に速度差が生じて、仕切りのな
い下部シュートに突入した物品は、シュート内壁を旋回しながら縦列に編成されて滑落し
ていく。しかも、旋回半径は下降する程小さくなり、それに伴って旋回する物品の角速度
が増すので、下部シュートから放出される物品は、錐揉み状態になって包装機のインレッ
トシュートに投入される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の計量装置において、該計量装置が２台併設され、そ
れらの下部シュートを除く互いに対向する部分で両装置が一体的に結合されていることを
特徴とする。
【００１１】
したがって、一部を重合させた２台連接タイプの計量装置では、各装置の上部シュートは、
互いに対向する部分が欠落した扇型となり、そうした限定された範囲から、内壁に仕切り
のない漏斗状の下部シュートに物品が突入しても、上部シュートの欠落した側からの物品
の突入がないために、下部シュートに突入した物品は、乱されずにその内壁を旋回しなが
ら縦列になって滑落していく。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の計量装置において、前記下部シュートが分離
可能な上下複段のシュートで構成され、その内、少なくとも下段のシュートが水平方向に
変位可能であることを特徴とする。
【００１３】
したがって、下段シュート上に、中心軸をずらした上段シュートを積み重ねていくことに
より、排出方向が傾斜した下部シュートを成形することができる。また、各段のシュート
を水平方向に変位させるだけで、そこを滑落する物品の旋回ベクトルと滑落速度を変える
ことができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、各ホッパから排出された物品を個別シュートでほぼ同時に集め、
それらを仕切りのない下部シュートで旋回させながら排出するので、嵩張る物品であって
も、包装機のインレットシュートでのブリッジの発生を抑えることができる。
また、各物品が下部シュートを滑落する際に、滑落経路の違いによって各物品に速度差が
生じ、それによって、下部シュートに一斉に突入した各物品が縦列になって放出されるの
で、それによっても包装機のインレットシュートにおける詰まりを防止することができる。
したがって、各ホッパのゲート開閉タイミングをずらす必要がなく、これまでよりも、よ
り短い時間間隔で物品を排出することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、一部重合させた２台連接タイプの計量装置では、各装置の上部
シュートは、互いに対向する部分が欠落した扇型の配置となり、そうした限定された範囲
から、仕切りのない下部シュートに一斉に物品が突入しても、欠落した側からの物品の突
入がないので、それらと対向する側からの突入物品は、乱されずに下部シュートを旋回し
ながら縦列になって排出される。
したがって、ポテトチップスのような嵩張る商品であっても、包装機での物品の詰まりを
防止して、計量装置や包装機の稼動率を低下させない効果がある。
【００１６】
請求項３の発明によれば、下部シュートを分離可能な上下複段のシュートとしたので、入
口と出口が同軸上にない、ずれたシュートであっても、各段のシュートを順次変位させな
がら積み重ねることで、簡単に下部シュートを組み立てることができる。
また、各段のシュートを水平方向に順次変位させるだけで、物品の旋回ベクトルと滑落速
度とを加減することができるので、物品の性状や排出量に応じて、ブリッジを発生させな
いシュートに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る計量装置の一実施形態としての外観斜視図
【図２】集合シュートの一実施形態としての要部断面図
【図３】集合シュートの配置構成を示す一実施形態としての平面図
【図４】下部シュートの出口の変位による効果を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明に係る計量装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示す実施形態は、互いに対向する部分を重合させた２台連結タイプの組合せ計量装
置の外観斜視図で、右側装置Ｒは、全てのパーツが装着された完成体であるのに対し、左
側装置Ｌは、本体装置から集合シュート以外の各パーツを取り除いた状態を示している。
そして、以下の説明では、専ら右側装置Ｒについて説明するが、左側装置Ｌについても面
対称な同一構造となっている。また、包装機は、これらの装置の下方に２台連なって配置
され、それぞれの装置Ｒ，Ｌは、互いに独立して運転される。
【００２０】
計量装置Ｒは、装置中央上部に配置された分散テーブル１と、その回りに扇を広げたよう
に配列された複数の供給フィーダ２と、各供給フィーダ２の先端下部にそれぞれ配置され
た同数のプールホッパ３と、その下方にそれぞれ配置された同数の計量ホッパ４並びに
ブースタホッパ５と、各ブースタホッパ５の下方に配置されて、各ブースタホッパ５から
排出された物品を集合させて、下方の出口から排出する集合シュート６とを備える。
各プールホッパ３と、各計量ホッパ４と、各ブースタホッパ５は、それぞれ所定半径の円
弧上に配置されている。これら各円弧の中心を通る垂直軸は、全て同軸とされている。同
様に、分散テーブル１の中心を通る垂直軸と、放射状に拡がる各供給フィーダ２の扇の要
となる中心を通る垂直軸も前記各円弧の垂直軸と同軸とされている。
【００２１】
左右の計量装置Ｒ，Ｌの本体フレーム７は、架橋部８を介して一体結合されているととも
に、６本の支持脚９を介して架台１０上に取り付けられている。また、本体フレーム７は、
平面視が長円形をなし、その長手方向の両円弧部には、上段に供給フィーダ２の駆動部が、
中段にプールホッパ３と計量ホッパ４のゲート開閉ユニット１１が、下段にブースタホッ
パ５のゲート開閉ユニット１２が、それぞれ上下に積層されて、扇型に配列収納されてい
る。また、ゲート開閉ユニット１１内には、計量ホッパ４を支持し、そこに供給された物
品の重量を検出する図示しない荷重検出器が組み込まれている。そして、ゲート開閉ユニ
ット１１、１２が駆動されると、各ホッパ３、４，５のゲートが開閉して、そこに供給さ
れた物品を下方に排出する。
【００２２】
前記本体フレーム７の中央上部には、左右の分散テーブル１に物品を供給する左右一対の
クロスフィーダ１３、１３が設けられ、それらのフィーダ１３、１３の上方には、図示し
ない２方向振分装置が設けられて、そこからポテトチップス等の物品が各クロスフィーダ
１３，１３を介して左右の分散テーブル１に供給される。
【００２３】
クロスフィーダ１３から分散テーブル１に供給された物品は、分散テーブル１の上下方向
と円弧方向の往復運動によって周縁の各供給フィーダ２へと流れていく。そして、初期状
態では、各供給フィーダ２が一斉に駆動して、各プールホッパ３へ物品を供給していくが、
正常状態に移行すると、物品が供給されていないプールホッパ３に対してのみ、対応する
供給フィーダ２が駆動して、空になっているプールホッパ３に物品を供給していく。その
際の供給量は、３個乃至５個のホッパが毎回選択され、そこから排出された物品の重量が
目標重量となるように制御される。
【００２４】
一方、プールホッパ３は、下段の計量ホッパ４が空になれば、ゲートを開閉して空の計量
ホッパ４へ物品を供給していく。また、計量ホッパ４は、受け取った物品を計量した後、
下段のブースタホッパ５が空になれば、ゲートを開閉して計量済みの物品をブースタホッ
パ５へ供給していく。その最、計量した物品の重量データは、対応するブースタホッパ５
のメモリに転送される。こうして各ホッパ３，４，５に物品が供給され、組合せ演算によ
って目標重量となる物品の組合せが選択されると、選択された物品のブースタホッパ５の
ゲートが開閉されて、下方の集合シュート６へ物品が排出される。
【００２５】
一方、集合シュート６は、図２、図３に示すように、上側の上部シュート６１と下側の下
部シュート６２とで構成され、上部シュート６１は、各ブースタホッパ５から排出される
物品を下部シュート６２まで直線的に滑落させる個別シュートＳの複合体として形成され、
下部シュート６２は、全体として漏斗状をなす上下３段の円錐台状のシュートａ、ｂ、ｃ
の積層体として構成されている。
【００２６】
上部シュート６１は、図３に示すように、放射方向に３分割され、それらの各分割片６１
ａ、６１ｂ、６１ｃは、隣接する３個の個別シュートＳ１〜Ｓ３、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ７〜Ｓ
９を一体化したものとなっており、また、それらの外壁には、図１に示す補強フレームＦ
が取り付けられている。また、各個別シュートＳ１〜Ｓ９の両サイドには、仕切り６３が
それぞれ設けられ、個別シュートＳ１〜Ｓ９を滑落する物品が隣の個別シュートを滑落す
る物品と混ざらないようになっている。また、これらの分割片６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、
同一傾斜角度に保持され、それぞれの下端縁は、下部シュート６２の内側上縁に臨まされ
ている。
【００２７】
なお、図２の集合シュート６は、中心線を通る垂直面で切断した状態を示しているので、
図２の上部シュート６１は、図３の上側４連の個別シュートＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とそ
の右隣の個別シュートＳ５の中央断面とが現れている。また、図３の各分割片６１ａ、６
１ｂ、６１ｃは、支柱９１上に設けられたブラケット９２と、支持脚９上に設けられたブ
ラケット９３とによって支持されている。
【００２８】
下部シュート６２を構成する上下３段の各シュートａ、ｂ、ｃの外壁には、水平なフラン
ジ６４が全周にわたって取り付けられ、それらが架台１０に取り付けられたブラケット１
４に支持されている。そして、２段目と３段目のシュートｂ、ｃは、水平方向に移動自在
とされ、それらの位置が定まると、各フランジ６４とブラケット１４とを適宜な固定手段
で固定するようになっている。また、各フランジ６４には、図１に示す取っ手６５が取り
付けられ、これらを操作してシュートｂ、ｃの位置決め、装着、取り外しを行う。
なお、物品の種類によって各シュートの取付位置が決まれば、フランジ６４に設けた貫通
孔の位置と、ブラケット１４に植設したピンの位置とを定めて、そのピンに貫通孔を嵌合
させるようにしてもよい。
【００２９】
次に、図３に基づいて、２段目と３段目のシュートｂ、ｃを水平方向にずらした場合の物
品の滑落について説明する。
図３において、白丸Ｃ１で示す点は、下部シュート６２全体を変位させないときの仮想中
心を示し、黒丸Ｃ２で示す点は、３段目のシュートｃを変位させたときの該シュートｃの
出口中心を示している。すなわち、３段目のシュートｃの出口中心をＣ１からＣ２にシフ
トし、それに合わせて２段目のシュートｂをスライドさせた状態を示している。
【００３０】
この図において、各ブースタホッパ５から排出された物品は、仮想中心Ｃ１を目指して、
それぞれの個別シュートＳ１〜Ｓ９を大きい矢印で示した軌跡を描いて滑落していくが、
２段目シュートｂに突入すると、そこから各物品は、出口中心Ｃ２に向かって向きを変え
るため、各物品は、個別シュートＳ１、Ｓ９からの物品を除いて、小さい矢印で示す向き
に、即ち、進行方向に向かって左側にそれぞれ向きを変えて、２段目と３段目の各シュー
トｂ、ｃの内壁を時計回りに旋回しながら滑落していく。
また、個別シュートＳ１〜Ｓ９を滑落した物品は、ほぼ同じ速度で２段目シュートｂに突
入するが、そこから３段目シュートｃの出口までの距離と傾斜角度が、各物品の進行方向
によって異なるので、個別シュートＳ１，Ｓ２から滑落してきた物品よりも、個別シュー
トＳ８，Ｓ９から滑落してきた物品の方が速くなる。そのため、個別シュートＳ８，Ｓ９
から滑落してきた物品が先頭を走り、個別シュートＳ１、Ｓ２から滑落してきた物品が最
後尾に付いて滑落することになる。したがって、２段目と３段目のシュートｂ、ｃに突入
した各物品は、それらのシュートｂ、ｃ内壁を旋回しながら縦列になって滑落していく。
なお、前記仮想中心Ｃ１を通る垂直軸は、円弧上に配置された複数のプールホッパ３、計
量ホッパ４、ブースタホッパ５の各円弧の中心を通る垂直軸と同軸とされている。
【００３１】
以上の説明は、各ブースタホッパ５から一斉に物品を排出した場合の各物品の挙動につい
て説明したものであるが、組合せ計量装置では、毎回、３個乃至５個のブースタホッパ５
から物品を排出するので、１回の排出動作では、物品は、個別シュートＳ１〜Ｓ９の中の
半分程度のシュートにおいてしか流れない。したがって、例えば、隣接する３個の個別シ
ュートＳ４〜Ｓ６に物品が排出されると、それらの物品は、速度差が殆ど付かずに旋回し
ていく。また、対向する４個の個別シュートＳ１，Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９に物品が排出される
と、各物品は、旋回するよりも速度差が付いて縦列になって滑落していく。
何れにしても、物品の進行方向に応じて、物品を旋回させたり、速度差を付けたりして、
縦列にして排出することができるので、下方に配置されたインレットシュートでの詰まり
を防止することができる。
【００３２】
図４に示すものは、２段目と３段目の各シュートｂ、ｃを図面に向かって右方向にずらし
た場合を示している。この図において、各ブースタホッパ５から排出された物品は、仮想
中心Ｃ１を目指して、それぞれの個別シュートＳ１〜Ｓ９を、大きい矢印で示した軌跡を
描いて滑落していくが、２段目シュートｂに突入すると、そこから各物品は、出口中心Ｃ
２に向かって向きを変える。即ち、個別シュートＳ１〜Ｓ４を滑落してきた物品は、小さ
い矢印で示すように、進行方向に向かって左側にそれぞれ向きを変え、個別シュートＳ６
〜Ｓ９を滑落してきた物品は、進行方向に向かって右側にそれぞれ向きを変える。したが
って、個別シュートＳ１〜Ｓ４からの物品と、個別シュートＳ６〜Ｓ９からの物品は、個
別シュートＳ５に近い出口で衝突する。
【００３３】
しかし、滑落してきた物品のそれぞれの進行方向における各シュートｂ、ｃの滑落距離と
傾斜角度は、それぞれ異なるので、中央の個別シュートＳ５からの滑落速度が最大となり、
そこから遠ざかるに従って順次遅くなる。したがって、各個別シュートから滑落してきた
物品は、ほぼ同じ速度で下部シュート６２に到達するが、２段目と３段目のシュートｂ、
ｃを滑落する間に、各物品に速度差が付いて、個別シュートＳ５からの物品が先頭を走り、
その後に、個別シュートＳ４，Ｓ６からの物品と、個別シュートＳ３、Ｓ７からの物品と、
個別シュートＳ２、Ｓ８からの物品が、その順序で続き、最後に両端の個別シュートＳ１，
Ｓ９からの物品が続くことになる。そのため、放射方向から滑落してきた物品は、下部シ
ュート６２の出口で縦列になって滑落していく。
【００３４】
以上の説明は、前述と同様に、各ブースタホッパ５から一斉に物品を排出した場合の各物
品の挙動を説明したものであるが、実際の排出動作では、物品は、個別シュートＳ１〜Ｓ
９の中の、半分程度のシュートでしか流れないので、例えば、隣接する３個の個別シュー
トＳ１〜Ｓ３に物品が排出されると、それらの物品は、旋回しながら滑落していく。また、
対向する４個の個別シュートＳ１，Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９に物品が排出されると、隣接する物
品には、速度差が付いて、個別シュートＳ２、Ｓ８からの物品が先頭を走り、その後に個
別シュートＳ１、Ｓ９からの物品が続いて、それらが縦列になって下部シュート６２を滑
落していく。
【００３５】
したがって、この実施形態においても、各ブースタホッパ５のゲート開閉タイミングをず
らさなくても、下部シュート６２の出口において、各物品を縦列に並び替えて排出するこ
とができる。しかも、各ホッパのゲート開閉による時間差創出は、ばらつきが大きいのに
対し、この実施形態では、それがないので、物品の先頭から最後尾までの長さをよりコン
パクトにして、包装機に投入することができる。
【００３６】
以上の実施形態では、２段目と３段目のシュートｂ、ｃを変位させたが、物品によっては、
さらにもう１段、変位させたシュートを重ねて、物品をより効果的に旋回させたり、速度
差を創出したりすることもできる。
また、各シュートｂ、ｃを一方向に順次変位させるのではなく、物品に応じて、各段のシ
ュートａ，ｂ，ｃを異なる方向に変位させて、そこを滑落する物品に、より強い旋回力や
時間差を付与するようにすることもできる。
また、以上の実施形態では、右側装置Ｒについて説明したが、左側装置Ｌは、面対称であ
るため、左側装置Ｌについても同様な作用効果を奏することは言うまでもない。
さらに、この発明は、２台連接タイプの計量装置だけでなく、計量装置を単体とした場合
でも、同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
３プールホッパ
４計量ホッパ
５ブースタホッパ
６集合シュート
６１上部シュート
６２下部シュート
Ｓ個別シュート
Ｒ右側計量装置
Ｌ左側計量装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸周りの円周上に複数のホッパを配置し、各ホッパから排出される物品を、集合シ
ュートを介して下方の出口に集合させて包装機に排出するようにした計量装置であって、
上記集合シュートを少なくとも上下に重なる積層シュートとし、その内の上部シュートを、
各ホッパから排出される物品が隣のホッパから排出される物品と交わらずに下部シュート
までほぼ直線的に滑落する個別シュートに成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度
を同じくして、これらを垂直軸回りに放射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切
りのない漏斗状に成形するとともに、その入口の中心と出口の中心とを変位させたことを
特徴とする計量装置。
【請求項２】
前記計量装置が２台併設され、それらの下部シュートを除く互いに対向する部分で両装置
が一体的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記下部シュートが分離可能な上下複段のシュートで構成され、その内、少なくとも下段
のシュートが水平方向に変位可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の計量装
置。
【請求項１】
垂直軸周りの円周上に複数のホッパを配置し、各ホッパから排出される物品を、集合シ
ュートを介して下方の出口に集合させて包装機に排出するようにした計量装置であって、
上記集合シュートを少なくとも上下に重なる積層シュートとし、その内の上部シュートを、
各ホッパから排出される物品が隣のホッパから排出される物品と交わらずに下部シュート
までほぼ直線的に滑落する個別シュートに成形するとともに、各個別シュートの傾斜角度
を同じくして、これらを垂直軸回りに放射状に配置し、一方、下部シュートを内壁に仕切
りのない漏斗状に成形するとともに、その入口の中心と出口の中心とを変位させたことを
特徴とする計量装置。
【請求項２】
前記計量装置が２台併設され、それらの下部シュートを除く互いに対向する部分で両装置
が一体的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記下部シュートが分離可能な上下複段のシュートで構成され、その内、少なくとも下段
のシュートが水平方向に変位可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の計量装
置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４１２９４（Ｐ２０１２−１４１２９４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６７７３４（Ｐ２０１１−２６７７３４）
【出願日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
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