JP6232625B2 - 充填装置 - Google Patents

Description

本願発明は、ソーセージ等を製造する充填装置に関する。

ソーセージ製品は、充填物である肉等の原料をセルロースケーシング・コラーゲンケーシング等の人工ケーシングや、羊腸、豚腸等の動物の腸のケーシング内に自動で充填したり、或いは手動で充填したりして製造されている。

図１３（正面図）及び図１４（平面図）に従来の充填装置を示す。充填装置１は、箱状で略矩形状の本体ケース２と、本体ケース２と別体で同じく箱状で略矩形状のポンプケース１０を有し、本体ケース２には、充填物である肉等の原料を空のケーシング（図示しない）に充填する充填ノズル４と、充填ノズル４に空のケーシングを自動装着するケーシング供給装置５と、充填ノズル４を回転する充填ノズル回転手段６と、空のケーシングの外周に係合し、空のケーシングを充填ノズル４の外周面方向に押圧する制動機構７と、原料が充填された充填ケーシングを前方（充填ノズル４と反対側）に送り狭窄する搬送装置であるピンチャー装置８と、充填ノズル４に原料を計量・供給する計量ポンプ９等が配置される。

前記ポンプケース１０には、原料が上方から投入される円錐状のホッパー１１と、ホッパー１１内に原料を投入するためのリフトアーム１２と、ホッパー１１の下方に設けられる図示しないポンプ室及びベーンを有する原料供給ポンプ１３（ホッパー１１の底部の下方にあり、破線で示す。）と、原料供給ポンプ１３を駆動するポンプ駆動モーター１４等が取付けられる。

そして、原料供給ポンプ１３と計量ポンプ９との間を原料供給管１５で連結し、原料供給ポンプ１３から所定量の原料を連続して計量ポンプ９を介して充填ノズル４に送り、ケーシング供給装置５によって充填ノズル４の外周に装着した収縮した空のケーシングを充填ノズル４及び制動機構７とともに回転させつつ、充填ノズル４内の原料を前方に引き出され伸ばされる空のケーシング内に充填し、原料が充填された充填ケーシングをピンチャー装置８により狭窄するとともに、その狭窄部に充填ノズル４及び制動機構７との回動により捻りを形成して、所定長さのソーセージ製品等を製造する。

上記したように従来の充填装置１は、充填ノズル４、ケーシング供給装置５、充填ノズル回転手段６、制動機構７、ピンチャー装置８及び計量ポンプ９等が本体ケース２に設けられ、ホッパー１１、原料供給ポンプ１３及びポンプ駆動モーター１４等が本体ケース２とは別体のポンプケース１０に設けられ、原料供給ポンプ１３と計量ポンプ９との間を長さの長い原料供給管１５で連結する構造である。そして、本体ケース２の横にポンプケース１０を置いた場合、本体ケース２の一端部からリフトアーム１２の先端までの長さは３５９０ｍｍになる。本体ケース２とポンプケース１０を別体にするものとして特許文献１及び特許文献２のものがある。

ところで、本体ケース２とポンプケース１０とを別体で設けるということは、別途、ポンプケース１０が必要になり、その分製品コストが高騰するとともに、ポンプケース１０を設置するための余分のスペースが必要になる。

また、原料供給ポンプ１３と計量ポンプ９とを連結する原料供給管１５の長さが長くなるので原料供給途中で原料の肉質が変質したり、原料供給管１５内の送肉圧力低下による原料送肉量の減少が生じたり、充填作業の終了後に原料供給管１５内に残る原料量が多くなり、その分原料が無駄になる。

また、充填装置１が据え付けられる作業場の床面は傾斜や凹凸があるので、本体ケース２に取付けられた計量ポンプ９とポンプケース１０に取付けられた原料供給ポンプ１３との間に床面からの高低差が生じやすく、高低差があると、原料供給管１５を計量ポンプ９と原料供給ポンプ１３に連結しにくくなり、毎日の充填装置１洗浄時の原料供給管１５の取外し・取付け作業に時間を要することになる。

また、原料供給管１５は取り外して洗浄する必要があるが、原料供給管１５の長さが長いとそれだけ重くなり取り外し及び洗浄後の組付けが困難になり、洗浄も時間を要し手間がかかることになる。

また、原料供給ポンプ１３を駆動するための各種のスイッチ１６ａ及び表示器１６ｂを有する表示装置１６は、本体ケース２と離れた位置に配置されるポンプケース１０に設けられるため、作業者Ｓはその位置まで移動してスイッチ１６ａを押したり表示器１６ｂを確認することになり、それだけ作業者Ｓの手間が増え且つ操作性が悪くなる。なお、本体ケース２には本体ケース２に設けられる各装置に関した各種のスイッチ１７ａ及び表示器１７ｂを有する表示装置１７が設けられる。

また、ポンプケース１０には、原料供給ポンプ１３のポンプ室を低圧にして原料の流れを良好にする真空ポンプ１８と、真空ポンプ１８でポンプ室を低圧にする際、空気とともに吸引される原料の一部を捕捉するためのトラップ１９とが設けられており、このトラップ１９で捕捉される原料を作業者Ｓが取り除く必要がある。しかし、そのトラップ１９は本体ケース２と離れた位置に配置されるポンプケース１０に設けられているため、作業者Ｓはその位置まで移動してトラップ１９から捕捉された原料を取り出すことになり、やはりそれだけ作業者Ｓの手間が増え且つ操作性が悪くなる。

また、従来の自動充填用の充填装置は、自動充填専用のものであって手動充填について考慮されていないため、手動充填を行う場合、別途専用のものを用意する必要があり、するとその分生産コストが高騰する。

特開昭５８−７３５０８号公報 特表２００４−５２００７７号公報

本願発明の目的は、上記従来の問題を改善すること、即ち、原料供給ポンプ、ポンプ駆動モーター及びホッパー等を充填ノズル等を有する本体ケースに設ける等することにより、小型且つ安価で利便性の高い充填装置を提供することである。

本願発明の特徴とするところは、以下の点にある。

請求項１に係る発明は、本体ケースと、原料を吐出する吐出口を有する充填ノズルと、前記原料を前記充填ノズルに供給する原料供給ポンプと、ポンプ駆動モーターと、前記原料が充填された充填ケーシングを前記吐出口から吐出される前記原料の吐出方向に搬送する搬送装置と、を有する充填装置であって、前記原料供給ポンプの上方には、上方から原料が投入されるホッパーを有し、前記原料供給ポンプ、前記ポンプ駆動モーター及び前記ホッパーは、前記充填ノズルと前記搬送装置が設けられた前記本体ケースに設けられ、前記本体ケースは、一つの箱状のもので、前記充填ノズル及び前記搬送装置は、前記本体ケースの上部に設けられており、前記ホッパーは、平面視で前記充填ノズルと重なり、前記搬送装置と重ならなく、前記原料供給ポンプから送られる原料は、原料供給管を介して前記充填ノズルに送られて自動充填される構成を特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加え、前記ホッパーは、円錐状または多角錐状で、前記ホッパーの底部材には前記原料供給ポンプのポンプ室に連通する下部開口を有し、前記下部開口は、平面視で前記本体ケースの上面に位置する構成を特徴とする。なお、平面視は上方から見るとの意味である。

請求項３に係る発明は、請求項１、２の構成に加え、前記充填ノズルは、前記充填ノズルを移動可能な充填ノズル用エアシリンダーのシリンダーロッドと接続部材を介して接続され、充填時には前記搬送装置に近い充填位置に位置し、非充填時には前記搬送装置から離れた初期位置に位置しており、前記充填ノズルの前記初期位置では前記接続部材は、平面視で前記ポッパーの大径端の領域内に位置する構成を特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の構成に加え、前記原料供給ポンプのポンプ室を低圧にするための真空ポンプと、前記ポンプ室及び前記真空ポンプを連結する連結管上に設けられ、吸引される前記原料を捕捉するトラップとを有し、前記トラップは、前記本体ケースの作業者側の側面に設けられる構成を特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の構成に加え、前記原料供給管は、前記原料供給ポンプの原料送出口に着脱自在であり、手動充填時、前記原料供給管を取り外し、前記原料送出口に手動用充填ノズルを取り付けて手動充填する構成を特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５の構成に加え、前記充填ノズルと前記手動用充填ノズルとは、平面視平行である構成を特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５、６の構成に加え、前記充填ノズルを用いる自動充填時と前記手動充填ノズルを用いる手動充填時での作業者の作業位置は、前記本体ケースを挟んで反対側である構成を特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１〜７の構成に加え、運転状態を表示する表示装置を有し、前記表示装置は前記本体ケース上で回動自在である構成を特徴とする。

本願発明は、原料供給ポンプ、ポンプ駆動モーター及びホッパーを充填ノズルと搬送装置とが設けられる本体ケースに一体に組み込む、より詳細には、ホッパーの底部のポンプ室に連通する下部開口を平面視で本体ケースの上面に位置させることにより、従来の本体ケースの大型化及び製品コストの高騰を抑えるとともに、設置スペースを低減することができる。

また、トラップを本体ケースの作業者側の側面に設けることにより、作業者がトラップから原料を取り出す作業を容易にすることができる。

また、スイッチを有する表示装置を回動自在にすることにより、原料供給ポンプ等の作業操作を容易にすることができる。

また、本体ケース上で自動充填とともに手動充填を可能にするハイブリッド式にすることにより、充填装置の機能及び価値を高めることができるとともに、利便性を向上することができる。

また、上記ハイブリッド式のもののそれぞれの作業者の操作位置を本体ケースを挟んだ反対側にすることにより、手動充填時に用いる作業台の設置及び手動充填時の作業を容易にすることができる。

また、充填ノズルと手動用充填ノズルとを平面視平行にすることにより、本体ケースの奥行き方向の長さの増加を抑えることができる。

充填装置の正面図 図１を上から見た自動充填時の平面図 ケーシング供給装置がない状態を示す制動機構近傍の拡大正面図 図３を上から見た図 ケーシング供給装置に空のケーシングをセットする前の状態を示す図 ケーシング供給装置に空のケーシングをセット直後の状態を示す図 ホッパーを上から見た図 ホッパー下部とポンプ室の一部の拡大断面を示す図 図８のホッパーを傾けた状態を示す図 原料供給管近傍を上から見た図 トラップ近傍の一部を示す正面図 図１を上から見た手動充填時の平面図 従来の充填装置の正面図 従来の充填装置の平面図

以下、図を参照して本願発明の実施例について説明する。なお、図２においてシリンダー収納箱３２側を後方側とし、ピンチャー装置６０側を前方側とし、シリンダー収納箱３２からピンチャー装置６０にかけての方向を前後方向（本体ケースの長辺方向であって、紙面の左右方向）とし、その前後方向に直交する方向を奥行き方向（本体ケースの短辺方向であって、紙面の上下方向）とし、その手前を手前側（作業者Ｓがいる側）とし、その奥を奥側（作業者Ｓと反対側）とする。

充填装置２０は、箱状の本体ケース２１を有する。本体ケース２１はその底部に脚２２及びストッパ２３を有する移動可能なもので、本体ケース２１の上面２４（以下、単に上面２４という。）は略矩形状で、後方側から前方側に向かってシリンダー収納箱３２、充填ノズル３０、充填ノズル回転装置４０、ケーシング供給装置４５、制動機構５５及び搬送装置であるピンチャー装置６０が配置され、原料を自動充填する。

また、充填ノズル３０の奥側の上面２４上には原料投入口であるホッパー７１が配置され、更に、ホッパー７１の下方には原料供給ポンプ７０が配置される。

本体ケース２１内には、制御箱２５、駆動モーター２６、ピンチャー用駆動モーター２７、ポンプ駆動モーター２８及び真空ポンプ２９が配置される。

前記制御箱２５は、その内部に演算処理装置及びメモリ等を有する制御装置を有し、原料供給ポンプ７０、充填ノズル３０、制動機構５５及びピンチャー装置６０等の駆動機構を制御する。

前記駆動モーター２６は、両端に駆動軸２６ａ、２６ｂを有し、それぞれの駆動軸２６ａ、２６ｂはプーリ及びベルトを介して充填ノズル回転装置４０及び制動機構５５に連結し、設定される所定回転数で充填ノズル３０及び制動機構５５を回動する。

前記ピンチャー用駆動モーター２７は、同様にプーリ及びベルトを介してピンチャー装置６０に連結し、設定される所定回転数でピンチャー装置６０を回動する。

前記ポンプ駆動モーター２８は歯車を介して原料供給ポンプ７０に連結し、設定される所定回転数で原料供給ポンプ７０を回動する。

前記真空ポンプ２９は、真空ポンプ２９に直結される真空ポンプ駆動用モーター２９ａにより設定される所定回転数で回動される。

上面２４上に設けられる各部材について説明する。前記シリンダー収納箱３２は、本体ケース２１の後方側に前後方向に設けられる断面矩形状の細長い箱状の部材で、内部に充填ノズル用エアシリンダー３３及びケーシング押し用エアシリンダー３４が配置される。

それぞれの配置位置は、充填ノズル用エアシリンダー３３及びケーシング押し用エアシリンダー３４ともに前後方向であって、且つ充填ノズル用エアシリンダー３３が上方で、ケーシング押し用エアシリンダー３４がその直下である。このような配置にすることにより本体ケース２１の奥行き方向の長さを短くできる。

また、図１に示すようにシリンダー収納箱３２は、その後端部３２ａが本体ケース２１の後方端２１ａより後方側に突き出ている。このような形態にすることにより、本体ケース２１の前後方向の長さを短くすることができる。

前記充填ノズル３０は、シリンダー収納箱３２の前方側に設けられる丸パイプ状の直管部材であり、前後方向且つ水平に設けられ、その一端は接続部材であり、請求項３の接続部材に相当する回転継手３１を介して前記充填ノズル用エアシリンダー３３のシリンダーロッド３３ａに連結される。そして、充填時には充填ノズル用エアシリンダー３３は回転継手３１とともに充填ノズル３０を前方側に押し、１本のケーシングへの充填が終わると充填ノズル用エアシリンダー３３は回転継手３１とともに充填ノズル３０を後方側の初期位置である図１及び図２の位置に戻す。そして、充填ノズル３０の初期位置では接続部材である回転継手３１は、平面視でポッパーの大径端７１ａの領域内に位置する。

充填ノズル３０の他端には吐出口３０ａ（図３参照）を有し、原料供給ポンプ７０から押し出される原料を、充填ノズル３０の外周上に装着される空の収縮ケーシング３５の前方の一枚状ケーシング３５ａの前端部内に供給する。

前記ケーシング押し用エアシリンダー３４の前方側にはケーシング押し３７が連結される。ケーシング押し３７は、充填ノズル３０の直下で前後方向に配置される部材であり、押しロッド３７ａ及び押し部材３７ｂを有する（図３参照）。

押しロッド３７ａの後方端はケーシング押し用エアシリンダー３４の前方端に連結し、押しロッド３７ａの前方端には押し部材３７ｂが連結される。押し部材３７ｂは、その先端に充填ノズル３０の外周が挿入する嵌合穴３７ｂｂを有する。

そして、ケーシング押し３７は、収縮ケーシング３５に原料を充填する際、収縮ケーシング３５の後端部３５ｂに当接し、ケーシング押し用エアシリンダー３４の作用により収縮ケーシング３５を前方側に押して１本の収縮ケーシング３５の全てに原料が効率的に充填されるように補助する。

ケーシング押し３７の位置を検知する図示しない検出装置が用意されており、ケーシング押し３７が所定距離前進すると１本の収縮ケーシング３５の全てが使用されたと判断し、充填ノズル用エアシリンダー３３及びケーシング押し用エアシリンダー３４を駆動して充填ノズル３０及びケーシング押し３７を後方側に移動する。その後、ケーシング供給装置４５が駆動し、後退した充填ノズル３０の軸心Ｘ−Ｘ上（図３のＸ−Ｘ方向）に新たな収縮ケーシング３５をセットする。

前記充填ノズル回転装置４０は、シリンダー収納箱３２の前方側に設けられる部材で、その内部に充填ノズル３０が侵入する図示しない開孔を有している。そして、前記駆動モーター２６の駆動軸２６ａにプーリ、ベルト及びクラッチを介して連結され、充填ノズル３０が充填ノズル用エアシリンダー３３により前記開孔内を前方側に充填位置まで押されるとクラッチが係合し、充填ノズル３０を設定される所定の回転数で回動する。

充填ノズル回転装置４０とケーシング供給装置４５との間には、充填ノズル３０を支持するノズル支持ケーシング４２が設けられる（図１０参照）。このノズル支持ケーシング４２は、内部空間４２ａを有しており、充填ノズル３０は内部空間４２ａを通って前後方向に貫通している。

また、ノズル支持ケーシング４２は、奥側から手前側に開口する貫通口４２ｂを有し、この貫通口４２ｂには原料供給管７５の一端が嵌合しクランプ４２ｃにより固定される。そして、充填ノズル３０が充填位置に移動すると、充填ノズル３０の側面に設けられる図示しない開孔が内部空間４２ａに位置し、原料供給管７５を介して送られる原料はこの開孔より充填ノズル３０内に供給される。

なお、本発明の原料供給管７５は、従来例のものに比べその長さが大幅に短縮されるため、原料供給途中で原料の肉質が変質したり、原料供給管内の送肉圧力低下による原料送肉量の減少が生じたり、充填作業の終了後に原料供給管内に残る原料量が多くなり、その分原料が無駄になる弊害が防止でき、更に、原料供給管の取り外し、組付け及び洗浄が容易になる。

即ち、原料供給管７５は原料供給ポンプ７０の原料送出口７０ｃとノズル支持ケーシング４２とを連結するものであり、略L字形状に曲がった形状を有している。充填装置２０は原料供給ポンプ７０とノズル支持ケーシング４２とを共に本体ケース２１に設け、両者の位置関係を一定に保つ構成を有している。そのために、充填装置２０の作業場の床面に傾斜や凹凸があっても、原料送出口７０ｃとノズル支持ケーシング４２との間での高低差や奥行き方向の位置ズレが起きない。その結果、原料供給管７５を原料送出口７０ｃとノズル支持ケーシング４２に容易に取付けることができ、毎日の充填装置２０洗浄時の原料供給管７５取外し・取付け作業が短時間で終了する。

充填装置２０は、下部開口７２を本体ケース２１の上面に位置させることによって、原料送出口７０ｃからノズル支持ケーシング４２迄の前後方向距離と、原料送出口７０ｃから充填ノズル３０迄の奥行き方向距離とが短く構成されていて、略L字形状に曲がった原料供給管７５の総長さは短い。

原料供給管７５の長さが短く、原料供給管７５内の送肉圧力の低下が少ないので、従来公知なギャポンプ式の計量ポンプ９を設けなくても、所要量の原料をケーシングに充填できる。また、原料の変質を起こす上記計量ポンプ９を設けていないので、品質の高いソーセージを製造できる。が、本願発明は計量ポンプ９を備えた充填装置にも適用できる。さらに、原料供給管７５の長さが短いので、原料供給管７５内での原料の変質を低減できたり、充填作業終了後の原料供給管７５内に残る原料量が少なく、原料の無駄が減少する。

前記ケーシング供給装置４５は、ノズル支持ケーシング４２の前方側に設けられ、充填ノズル３０の外周上に自動的に新たな収縮ケーシング３５を装着可能にする。その一例を図５及び図６に示す。

ケーシング供給装置４５は、ケーシングホッパー４６、第１クランプ４７、第２クランプ４８、押圧片５０及びクランプ用エアーシリンダー５１を有する。

前記ケーシングホッパー４６は、奥側から手前側に向かって下がるように傾斜される収納部材であり、内部には複数個の空の収縮ケーシング３５が収納される。

前記第１クランプ４７及び第２クランプ４８はそれぞれＶ字状の頭部４７ａ、４８ａを有し、それらＶ字状の頭部４７ａ、４８ａは充填ノズル３０の軸心Ｘ−Ｘに直交する奥行き方向（図の左右方向）に対向して配置される。そして、第１クランプ４７は前記クランプ用エアーシリンダー５１の手前側（図の左側）の端部に連結し、クランプ用エアーシリンダー５１の奥側（図の右側）の端部は、一定の距離離れてシーソー状に揺動する押圧片５０の一端に対向し、押圧片５０の他端は第２クランプ４８の奥側の端部に当接している。

充填時には、クランプ用エアーシリンダー５１は図５の位置にあるが、充填中の１本の収縮ケーシング３５が全て使い切られると上記したように充填ノズル３０はケーシング供給装置４５と充填ノズル回転装置４０との間の初期位置まで軸心Ｘ−Ｘに沿って後退する。

その後、クランプ用エアーシリンダー５１は第１クランプ４７を矢印で示すように奥側に移動するとともに、押圧片５０の一端を奥側に押す。すると、押圧片５０の他端は第２クランプ４８を矢印で示すように手前側に押す。その結果、最下方にある収縮ケーシング３５は、Ｖ字状の頭部４７ａ、４８ａに挟まれる図６の位置、即ち、充填ノズル３０の軸心Ｘ−Ｘ上に位置することになる。図６の状態の後、図５の状態に戻る。

前記制動機構５５は、一枚状ケーシング３５ａを充填ノズル３０と共に回動する部材で、図３及び図４に示すようにプーリー５７及び制動部材５８を有する。

前記プーリー５７は、回動可能で前記駆動モーター２６によって駆動軸２６ｂを介して回動される。また、プーリー５７の中央下部開口内には制動部材５８が挿入されプーリー５７と共回りする。

前記制動部材５８は、中央に丸い下部開口を有する筒状の部材で、その下部開口の内周面には軸方向に伸びた複数のリブ状突起５８ａが等間隔で放射状に伸びている。そして、複数のリブ状突起５８ａの下部開口の内径は充填ノズル３０の外径よりも大径とされており、収縮ケーシング３５は、複数のリブ状突起５８ａと充填ノズル３０の外周との間で引き伸ばされて一枚状ケーシング３５ａになる。

搬送装置である前記ピンチャー装置６０は、原料が充填された充填ケーシング３６を狭窄して充填ノズル３０の前方へ搬送するものである。ピンチャー装置６０は、図４に示すように一対の巻掛伝動手段６１、６１を平行に配置してなるもので、それぞれの巻掛伝動手段６１、６１は、駆動軸６２と、従動軸６３（図１参照）と、駆動軸６２と従動軸６３との間に巻回されるチェーン６４を有するとともに、チェーン６４には複数個のラグ６５と複数個のピンチャー部材６６を有している。

前記ラグ６５は充填ケーシング３６の外周を挟み込む部材であり、前記ピンチャー部材６６は、充填ケーシング３６を狭窄し端部を形成するとともに、その端部に捻りを生じさせるための断面略Ｖ字状の部材である。また、ピンチャー装置６０は、回転数が可変可能なピンチャー用駆動モーター２７により所望回転数で運転される。

そして、平行に配置される一対の巻掛伝動手段６１、６１が回転すると、それぞれの巻掛伝動手段６１、６１の複数個のラグ６５は、充填ケーシング３６を挟み込む形態で前方側に進み、それぞれの巻掛伝動手段６１、６１の複数個のピンチャー部材６６は、充填ケーシング３６を狭窄し端部を形成する。その結果、充填ノズル３０及び制動機構５５の回転によりその狭窄箇所に捻り部が形成される。

尚、本実施例装置のピンチャー装置６０は、充填ケーシング３６を充填ノズル３０の吐出口３０aから吐出される原料の吐出方向に搬送する搬送装置の一例である。本願発明の搬送装置は前記ピンチャー装置６０に限定されない。例えば、特許文献１に開示されたコンベア手段３６のようにリンクを形成しない構成であってもよいし、特開平２−２６８６３８号公報に開示された装置のように絞り部材と搬送ベルトとが別体で設けられた構成のソーセージリンク形成装置であってもよい。

前記したように上面２４上にはホッパー７１が配置され、ホッパー７１の下方には原料供給ポンプ７０が配置される。

前記ホッパー７１は、円錐状部材７１１及び底部材７１２からなる。そして、円錐状部材７１１は薄板状で、その上部に円形の大径端７１ａを有する。また、円錐状部材７１１の下方は円形の小径端７１ｂと、小径端７１ｂから外方に突き出る円形のフランジ７１３を有する。なお、円錐状部材７１１は多角錐状、例えば４角錐状であってもよい。

前記底部材７１２は、円錐状部材７１１のフランジ７１３に固定される肉厚の平面視正方形の部材であり、内部に上下に貫通する下方ほど絞られるテーパー状の連通孔７１４が設けられる。そして、連通孔７１４の下端は図７に示すようにホッパー７１の中心軸より偏心する形態で原料供給ポンプ７０のポンプ室７０ａに連通する楕円状の下部開口７２とされる（図８参照）。なお、この下部開口７２は請求項２の下部開口に相当する。

ホッパー７１の底部材７１２は原料供給ポンプ７０のポンプ上部７０ｄ（図９参照）に接触した状態で配置されており、底部材７１２に形成された下部開口７２は原料供給ポンプ７０上に位置している（図８参照）。本願発明においては、上記したこの位置関係を「下部開口は、平面視で前記本体ケースの上面に位置する（請求項２参照）」という。

また、底部材７１２の後方側の下方には、軸７１５が設けられており、図１及び図９に示すようにホッパー７１を後方側に反時計方向に回動可能にしている。

符号７３はリフトアームであり、リフトアーム７３はアーム部７３ａ及びコ字状の載置部７３ｂを有する。そして、コ字状の載置部７３ｂに肉等の原料を入れたミートワゴン７４を載せ、アーム部７３ａを図示しない油圧機構で時計方向に回動して大径端７１ａの上方から原料をホッパー７１内に投入する。

ところで、ポンプ室７０ａは汚れるため洗う必要がある。そのため、ホッパー７１は図９に示すように軸７１５を介してリフトアーム７３の載置部７３ｂ側（後方側）に反時計方向に傾けることができ、ホッパー７１を傾けるとポンプ室７０ａが露出する。そこでポンプ室７０ａ及びベーン７０ｂを清掃する。

このように、ホッパー７１を本体ケース２１とは反対側のリフトアーム７３の載置部７３ｂ側に傾ける形態にすることにより、充填装置２０の各部材に邪魔されることなく容易に傾動することができるとともに、ポンプ室７０ａ及びベーン７０ｂの清掃を容易にすることができる。

また、本体ケース２１を挟んでピンチャー装置６０の反対側にリフトアーム７３を設け、リフトアーム７３を本体ケース２１方向に時計方向に回動させる形態により、本体ケース２１とアーム部７３ａまでの前後方向の長さの増加を最小にすることができる。因みに従来のものは図１４に示すように３５９０ｍｍであったところ、本願発明のものは図２に示すように２５６５ｍｍにすることができた。

前記原料供給ポンプ７０は、肉等の原料を充填ノズル３０に供給するものであり、ホッパー７１の直下に設けられ、ポンプ室７０ａ及び複数のベーン７０ｂを有するベーンポンプである。そして、ポンプ室７０ａは水平方向に拡がり、ベーン７０ｂの軸は垂直方向で、複数のベーン７０ｂは軸から放射方向に伸びている。

上記したように下部開口７２は、ポンプ室７０ａに連通する。そのため、ホッパー７１の原料は、下部開口７２よりポンプ室７０ａに入り込みポンプ室７０ａの原料送出口７０ｃ（図２及び図１０参照）より原料供給管７５に送られる。なお、図２に見えない複数のベーン７０ｂを破線で示し、下部開口７２直下の見える部分は実線で示している。

そして、原料供給ポンプ７０は、変速可能なサーボモーターである前記ポンプ駆動モーター２８によって駆動され、所定の量の原料を充填ノズル３０に送る。

本願発明は、原料供給ポンプ７０及び原料供給ポンプ７０の駆動機構等を充填ノズル３０と搬送装置（ピンチャー装置６０）を設けた本体ケース２１に設けること、即ち一体に組む込むこと、より具体的にはホッパー７１のポンプ室７０ａに連通する下部開口７２を本体ケース２１の上面２４に位置させることであり、更に具体的にはその下部開口７２をできるだけ前方側に位置させることにより本体ケース２１を小型化することである。

即ち、より具体的には図２に示すように平面視で下部開口７２をシリンダー収納箱３２より前方側に位置させたり、平面視で下部開口７２をシリンダー収納箱３２より前方側で且つ充填ノズル３０の奥側（図２では上方）に位置させるとよい。視点を変えると、ホッパー７１の大径端７１ａを本体ケース２１の後方端２１ａより前方側に位置させるとよい。

更に視点を変えると、充填ノズル用エアシリンダー３３とケーシング押し用エアシリンダー３４を、平面視でホッパー７１の大径端７１aと底部材７１２との間の領域に配置し、そして、初期位置上の充填ノズル３０と充填ノズル用エアシリンダー３３のシリンダーロッド３３ａとの接続部材である回転継手３１を平面視でホッパー７１の大径端７１aの領域内に位置させて本体ケース２１の小型化させるとよい。前記充填ノズル用エアシリンダー３３とケーシング押し用エアシリンダー３４とを、サーボモータで駆動される公知のリニアアクチュエータに置き換えることができる。

原料供給ポンプ７０のポンプ室７０ａは、前記真空ポンプ２９に連結管２９ｂを介して連通されており、ポンプ室７０ａを低圧にして原料の流入を容易にしている。ところで、ポンプ室７０ａを真空ポンプ２９で真空引きすると連結管２９ｂ内に原料の一部が侵入するため、その原料を捕捉するためのトラップ７６が本体ケース２１の側面であり作業者Ｓの作業位置側の側面に設けられる（図１及び図２参照）。

このトラップ７６は、内部に真空室７６１を有し、この真空室７６１内には真空ポンプ２９に連通するメッシュのフィルター７６ｂ（図１１参照）を有し、その原料取出口を開閉する蓋は透明窓７６ａ（図１１参照）である。そして、このトラップ７６は、図１及び図２に示すように、作業者Ｓの作業位置近傍の本体ケース２１の側面に配置される。そのため、作業者Ｓは移動することなくトラップ７６に原料等が捕捉されているかを確認し、捕捉されていれば透明窓７６ａを開けて真空室７６１に溜まった原料等を取り出すことができる。なお、トラップ７６の下流側には安全を期して第２トラップ２９ｃが設けられる。

上面２４上には表示装置８０が設けられる。この表示装置８０は各種のスイッチ８０ａ及び表示器８０ｂを有し、作業者Ｓが起動のスイッチ８０ａを押すと充填装置２０は充填作業を開始する。

表示装置８０は、直角状に湾曲しながら折れ曲がった支柱８１と、支柱８１の下端部であって上面２４上に立設する回動軸８２とを有している。そして、回動軸８２の回動により表示装置８０の表示器８０ｂ側を自動充填運転時の作業位置（図２の位置）と手動充填運転時の作業位置（図７の位置）とに変更することができる。

そして、回動軸８２は、図２に示すように上面２４の前方端２１ｂ近傍且つ奥側の他の部材がない角近傍に設けられる。更に、図２に示すように自動充填運転時の表示装置８０は本体ケース２１の前方端２１ｂより前方側に位置する。このような位置にすることにより、手動充填運転時の作業者Ｓの作業位置が前方側であっても回動させた後の表示装置８０の確認が容易になる。別言すれば、作業台８７を回動軸８２近傍にまで前方側に寄せて配置することができ、本体ケース２１の前後方向の長さの増加を抑えることができる。

この表示装置８０には、自動充填に必要なスイッチと手動運転に必要なスイッチが設けられており、作業者Ｓはそれぞれの運転位置で移動することなく操作し、操作時の状況を表示器８０ｂで確認することができ、作業者Ｓの負担が低減する。

充填装置２０の自動充填について説明する。表示装置８０の起動のスイッチ８０ａが押されると、充填ノズル用エアシリンダー３３が作動し、充填ノズル３０の吐出口３０ａがピンチャー装置６０と制動部材５８との間に移動し、その移動中に充填ノズル３０の外周にケーシング供給装置４５から収縮ケーシング３５が装着される。

また、ケーシング押し３７がケーシング押し用エアシリンダー３４によって押され、その押し部材３７ｂは収縮ケーシング３５の後端部３５ｂを押す。同時に原料供給ポンプ７０、充填ノズル３０及び制動部材５８が回動する。

すると吐出口３０ａから収縮ケーシング３５の一枚状ケーシング３５ａに向かって連続的に定量の原料が吐出される。原料が吐出されると、収縮ケーシング３５は充填圧力によって制動部材５８から前方に引き出されピンチャー装置６０へ向かって移動する。

ピンチャー装置６０のピンチャー部材６６が充填ノズル３０の外周に接近し、吐出口３０ａの後方から前方に向かって移動してゆき、吐出口３０ａに近い位置にて充填ケーシング３６の狭窄を開始する。

ピンチャー部材６６は駆動軸６２を中心にした移動を続けて充填ケーシング３６の狭窄を完了させた後、狭窄状態を保持したまま充填ケーシング３６を軸線Ｘ方向（図３参照）に沿って引っ張り前方へ搬送する。充填ケーシング３６をピンチャー部材６６で引っ張ると充填ノズル３０上の収縮ケーシング３５の前端部は、制動部材５８の押圧作用を受けるとともに前方側に引き伸ばされて一枚状ケーシング３５ａとなって移動する。このように収縮ケーシング３５は、前端部から引き伸ばされていく。

そして、収縮ケーシング３５の後端部３５ｂは、ケーシング押し３７によって引き伸ばされた収縮ケーシング３５の長さ分が前方に押されて移動することになる。

収縮ケーシング３５の前端部は、制動部材５８によって常に押し付けられているので、収縮ケーシング３５の前端部は、制動部材５８とともに回転し、充填ケーシング３６の狭窄箇所に連続した捻りが与えられる。

後続するピンチャー部材６６による次なる狭窄が終了するまで、上記充填ケーシング３６の捻りは続けられる。ピンチャー部材６６は一定速度で連続移動を継続し、原料供給ポンプ７０の作用により原料は吐出口３０ａから引っ張り出された一枚状ケーシング３５ａ内に連続的に吐出されており、充填ケーシング３６が連続して形成されてゆく。

上記動作が継続し、収縮ケーシング３５の全てが引き伸ばされると、制御装置は、原料供給ポンプ７０等の運転を停止させて充填を終了するとともに充填ノズル３０及びケーシング押し３７を後方側の初期位置に戻す。

次いで、手動充填について説明する。上面２４上の回動軸８２の近傍には手動充填のための作業台８７が設けられる。この作業台８７は略矩形状の板状体で、原料供給管７５と回動軸８２との間で且つケーシング供給装置４５の奥側であり、その一部が奥側に張り出す形態である。即ち、作業台８７の位置は自動充填時に使用される部材がない箇所であり、その取付けが容易であり、且つ本体ケース２１の大型化を低減することができる。

まず、原料供給管７５を取り外すことになる。その取り外しは、原料送出口７０ｃ側のレバー８５を回動してその一端の係合を解除し、ノズル支持ケーシング４２側のクランプ４２ｃを緩めてその他端の係合を解除することにより行われる。このように原料供給管７５は原料送出口７０ｃ及びノズル支持ケーシング４２の貫通口４２ｂに対して着脱自在である（図１０参照）。

次いで、手動用充填ノズル８６を用意し、その根元部を原料送出口７０ｃに嵌合し、レバー８５を回動して固定する。すると、手動用充填ノズル８６は前後方向に位置するとともに、その先端の吐出口８６ａは作業台８７の上方に位置するとともに、平面視で作業台８７に重なる。その状態を図１２に示す。

そして、作業者Ｓは作業台８７の前に位置して作業することになる。この手動充填での作業者Ｓの位置は、自動充填の場合に比べ本体ケース２１を挟んで反対側である。そのため、充填時の部材に邪魔されることなく手動作業を容易に行うことができる。

手動用充填ノズル８６が設置されると、手動用充填ノズル８６は充填ノズル３０と平面視で平行になる。そのため、本体ケース２１の奥行き方向の長さの増加を最小限に抑えることができる。

手動充填を行う際、ケーシング供給装置４５のケーシングホッパー４６を取り外し、そして表示装置８０のスイッチ８０ａ及び表示器８０ｂを有する面を作業者Ｓ側になるように表示装置８０を回動する。その状態を図１２に示す。作業者Ｓは手動用充填ノズル８６に空の収縮ケーシング３５を装着し、起動スイッチ８０ａを押す。

すると、吐出口８６ａから原料が押し出されるので、充填ケーシング３６を作業台８７の上で巻ながら１本分全てを充填し、充填作業を停止する。作業者Ｓは充填ケーシング３６を作業台８７から取り除く。その後、別の装置によって必要な長さに捻って必要な長さのソーセージにすることになる。即ち、本充填装置２０は、自動充填及び手動充填機能を有するハイブリッド式である。

本願発明の自動充填とは、搬送装置によって充填ケーシングを搬送しながらケーシングに原料を充填することを言う。従って、収縮ケーシングの充填ノズルへの装着や、収縮ケーシングの後端部の押進を作業者が行なったとしても、搬送装置を使った充填であればそれは自動充填である。

本願発明の原料供給ポンプはホッパーの下方に設けられて、ホッパーに連通してホッパー内に貯蔵したソーセージ原料を加圧移送できるポンプであれば、そのポンプの形式は限定されない。例えば、公知のベーンポンプ（例えば、特開平３-１８９３９１号公報に開示されているような）、公知のギャポンプ（例えば、特開昭６３-３３２０６号公報に開示されているような）、そして公知のネジポンプ（例えば、USP４３７０７７９公報に開示されているような）などを原料供給ポンプとして使用することができる。

本願発明は、上記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能であり、例えば本願発明は充填ノズル及び／又は制動部材を回転させないもの、捻りのないストレート形状のソーセージ製品用の充填装置にも適用可能である。また、収縮ケーシングとして天然腸ケーシングを使用してもよい。

２０…充填装置 ２１…本体ケース
２１ａ…後方端 ２１ｂ…前方端
２２…脚 ２３…ストッパ
２４…上面 ２５…制御箱
２６…駆動モーター ２７…ピンチャー用駆動モーター
２８…ポンプ駆動モーター ２９…真空ポンプ
２９ａ…真空ポンプ駆動用モーター ２９ｂ…連結管
２９ｃ…第２トラップ ３０…充填ノズル
３０ａ…吐出口 ３１…回転継手
３２…シリンダー収納箱 ３２ａ…後端部
３３…充填ノズル用エアシリンダー ３３ａ…シリンダーロッド
３４…ケーシング押し用エアシリンダー ３５…収縮ケーシング
３５ａ…一枚状ケーシング ３５ｂ…後端部
３６…充填ケーシング ３７…ケーシング押し
３７ａ…押しロッド ３７ｂ…押し部材
３７ｂｂ…嵌合穴 ４０…充填ノズル回転装置
４２…ノズル支持ケーシング ４２ａ…内部空間
４２ｂ…貫通口 ４５…ケーシング供給装置
４６…ケーシングホッパー ４７…第１クランプ
４７ａ…頭部 ４８…第２クランプ
４８ａ…頭部 ５０…押圧片
５１…クランプ用エアーシリンダー ５５…制動機構
５７…プーリー ５８…制動部材
５８ａ…リブ状突起 ６０…ピンチャー装置
６１…巻掛伝動手段 ６２…駆動軸
６３…従動軸 ６４…チェーン
６５…ラグ ６６…ピンチャー部材
７０…原料供給ポンプ ７０ａ…ポンプ室
７０ｂ…ベーン ７０ｃ…原料送出口
７０ｄ…ポンプ上面 ７１…ホッパー
７１１…円錐状部材 ７１２…底部材
７１３…フランジ ７１４…連通孔
７１５…軸 ７１ａ…大径端
７１ｂ…小径端 ７２…下部開口
７３…リフトアーム ７３ａ…アーム部
７３ｂ…載置部 ７４…ミートワゴン
７５…原料供給管 ７６…トラップ
７６ａ…透明窓 ７６ｂ…フィルタ
７６１…真空室 ８０…表示装置
８０ａ…スイッチ ８０ｂ…表示器
８１…支柱 ８２…回動軸
８５…レバー ８６…手動用充填ノズル
８６ａ…吐出口 ８７…作業台
Ｓ…作業者

Claims (8)

1. 本体ケースと、原料を吐出する吐出口を有する充填ノズルと、前記原料を前記充填ノズルに供給する原料供給ポンプと、ポンプ駆動モーターと、前記原料が充填された充填ケーシングを前記吐出口から吐出される前記原料の吐出方向に搬送する搬送装置と、を有する充填装置であって、
   前記原料供給ポンプの上方には、上方から原料が投入されるホッパーを有し、
   前記原料供給ポンプ、前記ポンプ駆動モーター及び前記ホッパーは、前記充填ノズルと前記搬送装置が設けられた前記本体ケースに設けられ、
   前記本体ケースは、一つの箱状のもので、
   前記充填ノズル及び前記搬送装置は、前記本体ケースの上部に設けられており、
   前記ホッパーは、平面視で前記充填ノズルと重なり、前記搬送装置と重ならなく、
   前記原料供給ポンプから送られる原料は、原料供給管を介して前記充填ノズルに送られて自動充填されることを特徴とする充填装置。
2. 前記ホッパーは、円錐状または多角錐状で、前記ホッパーの底部材には前記原料供給ポンプのポンプ室に連通する下部開口を有し、前記下部開口は、平面視で前記本体ケースの上面に位置することを特徴とする請求項１に記載の充填装置。
3. 、
   前記充填ノズルは、前記充填ノズルを移動可能な充填ノズル用エアシリンダーのシリンダーロッドと接続部材を介して接続され、充填時には前記搬送装置に近い充填位置に位置し、非充填時には前記搬送装置から離れた初期位置に位置しており、前記充填ノズルの前記初期位置では前記接続部材は、平面視で前記ポッパーの大径端の領域内に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
4. 前記原料供給ポンプのポンプ室を低圧にするための真空ポンプと、前記ポンプ室及び前記真空ポンプを連結する連結管上に設けられ、吸引される前記原料を捕捉するトラップとを有し、前記トラップは、前記本体ケースの作業者側の側面に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の充填装置。
5. 前記原料供給管は、前記原料供給ポンプの原料送出口に着脱自在であり、手動充填時、前記原料供給管を取り外し、前記原料送出口に手動用充填ノズルを取り付けて手動充填することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の充填装置。
6. 前記充填ノズルと前記手動用充填ノズルとは、平面視平行であることを特徴とする請求項５に記載の充填装置。
7. 前記充填ノズルを用いる自動充填時と前記手動充填ノズルを用いる手動充填時での作業者の作業位置は、前記本体ケースを挟んで反対側であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の充填装置。
8. 運転状態を表示する表示装置を有し、前記表示装置は前記本体ケース上で回動自在であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の充填装置。

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