JP2021038038A - 具材供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】具材の形状は、長さ寸法、幅寸法、厚みや大きさが種々にわたり、形状も不均一であることが多く、そのため、具材供給装置の具材を保管するタンク内で具材が下方のスクリューへ落下していく際において、タンク内部で具材同士が積み重なって塊状態を形成してしまう。そうして下方のスクリューの近辺の具材は供給されるが、その上方においては、積み重なって下方へ落下しない具材がブリッジを形成したような状態となり、具材の供給が行えなくなるという課題を有していた。【解決手段】具材が貯留されるタンクと、前記具材をタンクから食器に供給するシュートを備えた具材供給装置であって、前記タンクは、下部に具材をタンクからシュートに供給するスクリューを有し、前記スクリューの上方において、前記具材の詰まりを崩す詰まり防止手段を具備することにより具材の詰まりを防止して確実に具材の供給を行う具材供給装置を提供する。【選択図】 図２

Description

本発明は、みそ汁・すまし汁・スープ等の液体状の食材を供給するディスペンサー機器に付設され、フリーズドライ等の方法によって加工された乾燥具材等を供給する具材供給装置に関するものである。さらに詳しくは、供給する具材の詰まり防止手段を有する具材供給装置に関するものである。

従来から、ディスペンサーに設置される具材供給装置は知られており、具体的には本出願人が出願している下に記載している特許文献１が知られている。この特許文献1は、具材が貯留されるタンクと、前記具材をタンクから食器に供給するシュートを備えた具材供給装置であって、前記タンクは、下部に具材をタンクからシュートに供給するスクリューを有し、前記シュートは、タンクから供給された具材を空気流で給送するファンと、出口側に設けられ、給送用空気を排出し、具材を下方に落下させるフィルターを備えたことを特徴とする具材供給装置というものである。

そして、上記特許文献１の請求項２は、具材が貯留されるタンクと、前記具材をタンクから食器に供給するシュートを備えた具材供給装置であって、前記タンクは、下部に具材をタンクからシュートに供給するスクリューを有し、前記シュートは、タンクから供給された具材を空気流で給送するファンを有し、前記シュート出口側は、下面及び上面に開口する開口部を有し、下面開口部は具材落下用であり、上面開口部は湯気放出用であることを特徴とする具材供給装置であり、請求項３は前記スクリューは、一端をモーターに連結された連結部に取外し可能に嵌合する回転連結軸に係着したことを特徴とする請求項１または２記載の具材供給装置であり、請求項４は前記ファンは、シュートの具材入口側から分岐され、シュートの出口側に向かって開口する分岐通路の端部に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の具材供給装置であり、請求項５は、異なる具材が貯蔵されるタンクをシュート上方に複数個併設し、スクリューを介し、シュートに具材を供給することを特徴とする請求項１?４いずれかに記載の具材供給装置であり、請求項６は、各タンクに具材のサイズに合わせてピッチの異なるスクリューを配備したことを特徴とする請求項５記載の具材供給装置として知られている。

特許第５１０５２３４号公報

上記特許文献１の具材供給によりディスペンサー機器における具材供給について、課題が解決したように思えたが、新たな課題が出てきているのである。すなわち、具材供給される具材は、カットされた乾物、乾燥野菜、海藻などであり、その具材の形状は、長さ寸法が５〜２５ｍｍ、幅寸法が３〜８ｍｍ、厚みが０．５〜７ｍｍと大きさも長さも種々にわたり、形状も不均一であることが多い。

そのために、具材供給装置の具材を保管するタンク内で具材が下方のスクリューへ落下していく際において、タンク内部で具材同士が積み重なって塊状態を形成してしまうのである。そうして下方のスクリューの近辺の具材は供給されるが、その上方においては、積み重なって下方へ落下しない具材がブリッジを形成したような状態となり、具材の供給が行えなくなるという課題が出てきているのである。図１５は上記の積み重なって下方へ落下しない具材がブリッジを形成したような状態を図示したもので、スクリューとその近辺の具材は供給されて空洞となっており、スクリューの上方においては具材が落下しない状態となっているのである。そのため、具材が下方へ落下しないブリッジを形成した状況になることを防止するという課題の解決が望まれていたのである。

上記課題を解決するために本発明は、具材が貯留されるタンクと、前記具材をタンクから食器に供給するシュートを備えた具材供給装置であって、前記タンクは、下部に具材をタンクからシュートに供給するスクリューを有し、前記スクリューの上方において、前記具材の詰まりを崩す詰まり防止手段を具備することを特徴とする。

また、詰まり防止手段は、前記スクリューに当接して回転する回転部材であることを特徴とする。

またさらに、詰まり防止手段は、前記スクリューに当接することなく回転する駆動源を有して回転する回転部材であることを特徴とする。

またさらに、前記回転部材の上方へ、回転部材の羽根部に当接して前記タンク内で弾性変形する板バネ部材を設けたことを特徴とする。

またさらに、前記回転部材の上方へ前記回転部材に当接して回転する第２回転部材を設けたことを特徴とする。

またさらに詰まり防止手段は、前記スクリューの上方において昇降する板部材又はフォーク部材であることを特徴とする。

本発明により、スクリューの上方において、前記具材の詰まりを崩す詰まり防止手段を具備することで、具材の供給の詰まりを防止することができ、安定した具材の供給が実施可能となる。

そして、詰まり防止手段は、前記スクリューに当接して回転する回転部材とした場合においては、回転部材のための駆動源を必要としないのでコストを安価にすることができる。

またさらに、詰まり防止手段は、前記スクリューに当接することなく回転する駆動源を有して回転する回転部材とした場合においては、前記スクリューの回転に関係なく回転部材の回転を制御することが可能となるので、回転部材の回転の制御の自由度があがり、具材の供給中に詰まりが発生しそうになれば回転部材の回転を多くして具材の詰まりを防止することが可能となる。

またさらに、前記回転部材の上方へ、回転部材の羽根部に当接して前記タンク内で弾性変形する板バネ部材を設けた場合においては、板バネ部材の弾性変形にて具材の詰まりを防止することが可能となり、確実な具材の供給が可能とできるのである。

またさらに、前記回転部材の上方へ前記回転部材に当接して回転する第２回転部材を設けた場合においては、回転部材が複数設置される構成となり、これらの回転部材の回転によって具材の詰まりを防止することが可能となり、確実な具材の供給が可能とできるのである。

前記スクリューの上方において昇降する板部材又はフォーク部材である場合においては、板部材又はフォーク部材が昇降することによって具材の詰まりを防止することが可能となり、確実な具材の供給が可能とできるのである。

本発明の具材供給装置の図である。 図１の具材供給装置を右側方から見た状態の図で、具材供給装置の動作を説明する図である。 別の具材供給装置の実施形態を説明する図である。 図３の具材供給装置を右側方から見た状態の図である。 別の具材供給装置の実施形態を説明する図である。 図５の具材供給装置を右側方から見た状態の図である。 別の具材供給装置の実施形態を説明する図である。 図７の具材供給装置を右側方から見た状態の図である。 別の実施形態の動作を説明する図である。 図９の実施形態の動作を説明する図である。 図９の実施形態の動作を説明する図である。 図９の実施形態の動作を説明する図である。 別の実施形態の動作を説明する図である。 図１３の具材供給装置を右側方から見た状態の図であり、動作を説明する図である。 スクリューとその近辺の具材は供給されて空洞となっており、スクリューの上方においては具材が落下しない状態となっている状態を説明する図である。

本発明の具材供給装置１の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は具材供給装置１をディスペンサーの正面側から見た状態を図示している。ただし、発明の趣旨は具材供給装置にあり、ディスペンサーの図示については省略している。そして、図２においては、図１を右側方から見た状態で、具材供給装置１の内部の動作を模式的に図示したものである。

供給する具材はタンク部２に貯留されて、モーター７の回転によりスクリュー６が回転することで具材がシュート部３へ供給される。

スクリュー６の上方には回転部材として回転羽根４が設けられている。この回転羽根４は直径が１００ｍｍ程度で幅方向の寸法は３０ｍｍ程度の大きさとしている。

この回転羽根４はスクリュー６の溝部に勘合する羽根部４ａを有しており、スクリュー６が回転することにより、回転羽根４の羽根部４ａがスクリュー６に当接して回転羽根４が図２に示す矢印４ｂの方向、すなわち図２において時計回りの方向へ回転させられる構成となっている。

回転羽根４の上方にはバネ板５が設置されている。バネ板５は略Ｎ字型に折り曲げられたしており、幅寸法は１０ｍｍ程度で、厚みは１．２ｍｍ程度のステンレスの金属製で構成している。より具体的には食品衛生法で使用が認められているステンレスのバネ鋼等を使用しても良い。そして、一端をタンク部２に係止できる構成として、もう一端の端部が図２（ｂ）に開示するように回転羽根４の羽根部４ａに当接する位置関係に配置される構成としている。

図２（ａ）においては、モーター７の駆動により、スクリュー６が回転し、スクリュー６の回転によって回転羽根４が矢印４ｂの方向へ回転を始めた状態を図示している。そして、回転羽根４がさらに回転することで、バネ板５の端部に回転羽根４の羽根部４ａが当接し、回転する羽根部４ａにバネ板５の一端が係止されて引っ張られた状態となることによって略Ｎ字型のバネ板５が、図２（ａ）の状態から図２（ｂ）のように変形されることとなる。

図２（ｂ）の状態からさらに回転羽根４が回転すると、羽根部４ａに当接していたバネ板５の端部が少しずつ上に持ち上がり、バネ板５が引っ張られた状態となって図２（ｂ）よりもさらに右側へ略Ｎ字型のＮが開かれた状態となってバネ板５の端部と羽根部４ａの当接が外れる。

バネ板５の端部と羽根部４ａの当接が外れると、バネ板５は弾性変形していたために図２（ａ）の状態に復元することとなり、図２（ｃ）の状態となる。このとき、バネ板５によってタンク部２内に貯留されている具材をかき混ぜるような状態となる。そしてこのバネ板５の動きによって具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩して確実にスクリュー６の回転でシュート部３へ具材を供給するという構成としているのである。

バネ板５が動作する頻度は、具材の供給回数５〜１０回に１回程度の頻度にしている。頻度的には具材供給１０回に１回程度でも効果は確認できた。バネ板５の動作する頻度はできるだけ少ない方が好ましい。というのも、バネ板５や回転羽根４の動きで海苔などの具材がより細かく壊されてしまうことを少なくすることができるからである。

次に別の実施形態を図３及び図４を用いて説明する。図４に示すようにタンク部２内に回転羽根４とバネ板５を配置する構成は同様であるので同じ符号を用いて説明する。

図１と図２の実施形態と図３と図４の実施形態との違いは、回転羽根４がスクリュー６に当接して回転するか、スクリュー６に当接せずに別の駆動手段で回転するかという構成の違いである。

図３に示すように本実施形態においては、回転羽根４を回転させる駆動源として回転羽根駆動モーター８を具備している。そのため、回転羽根４はスクリュー６に当接しておらず、スクリュー６の回転には全く関係なく、回転羽根４の回転を制御することが可能であり、バネ板５の伸び縮みによる動作回数をスクリュー６の回転とは無関係に制御することができる。

すなわち、例えば通常は具材供給装置１が動作している間において、具材の供給回数５〜１０回に１回程度の頻度で回転羽根４の回転によるバネ板５の伸び縮みが１回行うようにしておき、図示はしないが、タンク部２に透明窓を設け、非接触センサで具材が透明窓付近に有るか無いかを検出し、具材が無いという状況が起きれば回転羽根駆動モーター８をさらに速く、長い時間駆動させて具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すように制御することができるのである。

さらに別の実施形態について図５と図６を用いて説明する。本実施形態においては、図１から図４でバネ板５を使用せずに、回転羽根を複数設置した構成としたものである。スクリュー６で回転する回転羽根４については、図１及び図２で説明した構成と同様である。

回転羽根４の上方へ第２回転羽根９を設けており、回転羽根４の羽根部４ａが当接する羽根部９ａを第２回転羽根９に設けている。

スクリュー６の回転により回転羽根４は図６の矢印４ｂの方向へ回転するので、その羽根部４ａと当接して回転する第２回転羽根９は矢印９ｂの方向へ回転する。

このように、複数の回転羽根が回転することで具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すことができるのである。

さらに別の実施形態について図７と図８を用いて説明する。本実施形態においても、図１から図４でバネ板５を使用せずに、回転羽根を複数設置した構成としたものである。回転羽根４を回転させる回転羽根駆動モーター８を設ける構成ついては、図３及び図４で説明した構成と同様である。

回転羽根４の上方へ第２回転羽根９を設けており、回転羽根４の羽根部４ａが当接する羽根部９ａを第２回転羽根９に設けている。

回転羽根駆動モーター８の回転により回転羽根４は図６の矢印４ｂの方向へ回転するので、その羽根部４ａと当接して回転する第２回転羽根９は矢印９ｂの方向へ回転する。

このように、複数の回転羽根が回転することで具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すことができるのである。

そして、例えば通常は具材供給装置１が動作している間において、具材の供給回数５〜１０回に１回程度の頻度で回転羽根４の回転によるバネ板５の伸び縮みが１回行うようにしておき、図示はしないが、タンク部２に透明窓を設け、非接触センサで具材が透明窓付近に有るか無いかを検出し、具材が無いという状況が起きれば回転羽根駆動モーター８をさらに速く、長い時間駆動させて具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すように制御することができるのである。

さらに別の実施形態について図９から図１２を用いて説明する。それぞれの図において（ａ）の図は具材供給装置１をディスペンサーの正面側から見た状態を図示しており、（ｂ）の図は、図９から図１２のそれぞれの図において（ａ）の図の具材供給装置を右側方から見た状態の図である。そしてまた、それぞれの図の（ａ）図と（ｂ）図において具材供給装置１０の内部の動作を説明するための各部の動作を説明するものである。

本実施形態の具材供給装置１０はタンク部２とシュート部３を具備している構成は先に説明した実施形態と同様で、タンク部２内にスクリュー６を有し、スクリュー６を回転させるモーター７を具備している構成についても同様である。

図９に示すように、ブリッジ防止部材として上下するヘラを複数配置して、ヘラの昇降をモーター１１の回転で行うように構成している。すなわち、モーター１１の軸部にカム１２を設け、このカムにリンク機構１３の一端を回動自在に固定し、リンク機構１３のもう一方の端部をシャフト１５に回動自在に固定している。シャフト１５はガイド１４によって上下方向に移動するようにガイドされている。

そして、シャフト１５にはシャフト１５の上方において図９（ｂ）に示すようにＬ字型状にした第１ヘラ１６、シャフト１５の下方端に水平方向に位置するように固定された第２ヘラ１７、また、シャフト１５の下方端に斜め下方向に向けて固定された第３ヘラ１８が設置されている。

図９の状態からモーター１１が図９（ａ）に示す矢印１１ａの方向へ回転すると、図１０の状態になり、シャフト１５が最下限位置へ下降することとなる。このとき、第１ヘラ１７と第３ヘラ１８がタンク部２内の内壁に当接して図１０（ｂ）の状態に屈曲する状態となる。

さらに、モーター１１が回転すると図１１の状態となり、最下限に下降していたシャフト１５が上昇する。そして、さらにモーター１１が回転して図１２の状態となり、シャフト１５が最上限の位置に上昇することとなる。このようにシャフトが上下に昇降することで、第１ヘラ１６、第２ヘラ１７、第３ヘラ１８がシャフト１５と共に昇降することとなり、具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すことができるのである。

第１ヘラ１６は図９（ｂ）に示すようにタンクの水平方向の中央付近に配置させている。そして、図９（ａ）から見てとれるようにＬ字型状に屈曲させた上方は幅が広く構成しており、図９（ａ）の方向から見た状態ではＴ字型状に構成している。

具材がブリッジを発生させようと絡まったり、突っ張りあったりする状態となってきたとしても、この第１ヘラ１６のＴ字型状の部材が、ブリッジを発生しようとした具材を崩すようにタンク部２の上部で昇降することで、具材を押し下げることとなり、第１ヘラ１６の下方の具材がその圧力によって下方へ落下させられるという状況となる。

第２ヘラ１７と第３ヘラ１８は、タンク部２の傾斜部付近にて昇降する構成としている。これは、タンク部２の傾斜付近において具材がブリッジを形成して詰まりが発生することが多いからである。そのため、タンク部２の傾斜部分に当接しながら昇降することで、第２ヘラ１７と第３ヘラ１８が弾性変形するという構成としているのである。このことにより、第１ヘラ１６に昇降によって落下させられる具材が第２ヘラ１７と第３ヘラ１８によってより確実にスクリュー６へ落下させられることとなり詰まりを防止して確実に具材の供給が可能となるのである。

本実施形態において第１ヘラ１６は厚みが０．５ｍｍ、幅は図９（ａ）で図示している細い幅の部分が１０ｍｍで、Ｌ字型に曲げられた上方の幅の広い部分が３０ｍｍ程度あるいは３０〜４５ｍｍ程度の寸法としている。そして、第２ヘラ１７と第３ヘラ１８は厚み０．３ｍｍで幅が１０〜１５ｍｍ程度の寸法としている。

さらに別の実施形態について図１３と図１４を用いて説明する。本実施形態の具材供給装置２０はタンク部２とシュート部３を具備している構成は先に説明した実施形態と同様で、タンク部２内にスクリュー６を有し、スクリュー６を回転させるモーター７を具備している構成についても同様である。

タンク部２のフタ部２１ａにはソレノイド２１が設けられ、ソレノイド２１にはシャフト２５が固定されている。そしてシャフト部には第１フォーク２２、第２フォーク２３、第３フォーク２４がそれぞれ図に示すように設けられている。

第１フォーク２２、第２フォーク２３、第３フォーク２４のいずれも図１４に示すように右斜め下がりに設けている。これらのフォークの向きは変更可能で有り、タンク部２の傾斜部分の状態によって適宜変更して設けるようにすることが好ましい。

これらの各フォークは、図１３に示すように３本の細い棒部材でフォークを形成しており、シャフト２５から横方向に設けられた部材を介してフォークを形成している。

そして、図１４に示すようにソレノイド２１が動作することにより、図１４（ａ）に図示した状態においてはシャフト２５が上昇した位置にあり、図１４（ｂ）に図示した状態おいてはシャフト２５が下降した位置にある。そのためシャフト２５に設けられた第１フォーク２２、第２フォーク２３、第３フォーク２４がそれぞれシャフト２５と共に昇降することで具材が下へ落下しないというブリッジを形成した状態を崩すことができるのである。

１ 具材供給装置
２ タンク部
３ シュート部
４ 回転羽根
４ａ 羽根部
４ｂ 矢印
５ バネ板
６ スクリュー
７ モーター
８ 回転羽根駆動モーター
９ 第２回転羽根
１０ 具材供給装置
１１ モーター
１２ カム
１３ リンク機構
１４ ガイド
１５ シャフト
１６ 第１ヘラ
１７ 第２ヘラ
１８ 第３ヘラ

２０ 具材供給装置
２１ ソレノイド
２１ａ フタ部
２２ 第１フォーク
２３ 第２フォーク
２４ 第３フォーク
２５ シャフト

Claims (6)

1. 具材が貯留されるタンクと、前記具材をタンクから食器に供給するシュートを備えた具材供給装置であって、
   前記タンクは、下部に具材をタンクからシュートに供給するスクリューを有し、
   前記スクリューの上方において、前記具材の詰まりを崩す詰まり防止手段を具備することを特徴とする具材供給装置。
2. 詰まり防止手段は、前記スクリューに当接して回転する回転部材であることを特徴とする請求項１記載の具材供給装置。
3. 詰まり防止手段は、前記スクリューに当接することなく回転する駆動源を有して回転する回転部材であることを特徴とする請求項１記載の具材供給装置。
4. 前記回転部材の上方へ、回転部材の羽根部に当接して前記タンク内で弾性変形する板バネ部材を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の具材供給装置。
5. 前記回転部材の上方へ前記回転部材に当接して回転する第２回転部材を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の具材供給装置。
6. 詰まり防止手段は、前記スクリューの上方において昇降する板部材又はフォーク部材であることを特徴とする請求項１記載の具材供給装置。