JP3559222B2 - 包あん機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば饅頭のあんのごとき食品材としての内包材を移送する移送スクリュー装置及び移送スクリュー装置によって移送された内包材を重合ノズルへ送給するためのベーンポンプを備えると共に、例えば饅頭生地のごとき食品材としての外皮材を移送する移送スクリュー装置及びこの移送スクリュー装置によって移送された外皮材を前記重合ノズルへ送給するためのベーンポンプを備えてなる包あん機に係り、さらに詳細には、前記各移送スクリュー装置から各ベーンポンプへ食品材を移送するとき、食品材が練られることを抑制し、かつ上記各ベーンポンプへ食品生地を充分に送給して各ベーンポンプに備えた各ベーン間に食品材を確実に充満することのできる包あん機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
包あん機は、内包材用ホッパーから供給される食品材としての内包材及び外皮材用ホッパーから供給される食品材としての外皮材を個別に移送する複数の移送スクリュー装置が設けられており、かつ上記各スクリュー装置から移送された食品材を重合ノズルへ連続して供給する計量ポンプとしてのベーンポンプを備えた構成である。
【０００３】
上記構成において、移送スクリュー装置におけるスクリューの軸心とベーンポンプの軸心とが平行な構成及び上記各軸心が一致した構成など、種々の形式がある。また、移送スクリュー装置に一対のスクリューを備えた構成もある。
【０００４】
移送スクリュー装置におけるスクリューの軸心とベーンポンプの軸心とが平行な構成においては、上記両軸心は上下に高低差をもって配置されるものである。さらに、スクリューの軸心とベーンポンプの軸心とが一致した構成においては、両軸心間に高低差はないものの、スクリューによって送給される食品材は流れ方向を一旦変更してからベーンポンプへ供給されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の構成においては、上下方向の寸法を小さくする上において問題が存在すると共に、食品材の流れ方向を一旦変更するような構成においては食品材に練りを生じ易いという問題がある。さらに、従来の構成においては、ときとしてベーンポンプに備えた複数のベーンの間へ食品材を充満できない場合があるなど、定量の食品材を安定的に重合ノズル側へ送る上において、さらに改善すべき問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、内包材用ホッパーから供給される内包材を移送するための内包材用の移送スクリュー装置と、この移送スクリュー装置によって移送された内包材を重合ノズルへ送給するための内包材用のベーンポンプと、外皮材用ホッパーから供給される外皮材を移送するための外皮材用の移送スクリュー装置と、この移送スクリュー装置によって移送された外皮材を前記重合ノズルへ送給するための外皮材用のベーンポンプと、前記内包材用のベーンポンプから送給された内包材の外側に、前記外皮材用のベーンポンプから送給された外皮材を重合する前記重合ノズルとを備えてなる包あん機において、前記各移送スクリュー装置は水平なスクリューを備え、各ベーンポンプは垂直な回転軸を備えた構成であり、上記各スクリューの移送端は自由端であって前記各ベーンポンプの入口に臨ませてあり、かつ各ベーンポンプの上記入口は、ベーンポンプに備えたベーンの外端部によって描かれる最大径の円弧軌跡に接する方向の食品ガイド面を備えた構成である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の包あん機において、各移送スクリュー装置はそれぞれ一対のスクリューを備え、この一対のスクリューの中間位置よりも重合ノズル側へ偏倚した位置にベーンポンプの回転軸を配置してなり、かつ前記スクリューとベーンポンプ及び重合ノズルをほぼ同一高さに配置して重合ノズルに至る食品材を水平に移動する構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る包あん機１は、図３に概略的に示すように、架台３を備えており、この架台３の上部には、食品材としての内包材５を供給するための内包材用ホッパー７が設けてあると共に、食品材としての外皮材９を供給するための外皮材用ホッパー１１が設けてある。上記内包材用ホッパー７の下側には、内包材を重合ノズル１３へ送給するための内包材送給装置１５が設けてあり、外皮材用ホッパー１１の下側には外皮材を上記重合ノズル１３へ送給する外皮材送給装置１７が設けてある。そして、内包材送給装置１５と外皮材供給装置１７との間に前記重合ノズル１３が設けられている。
【０００９】
前記重合ノズル１３の下側には、当該重合ノズル１３において内包材の外側に外皮材を重合した状態の棒状の食品材１９を包被切断する包被切断装置２１が設けてあり、この包被切断装置２１の下側には、上記包被切断装置２１によって包被切断された包被食品２３を次工程へ送るためのコンベア装置２５が設けられている。
【００１０】
なお、上記包被切断装置２１及びコンベア装置２５は公知の構成で良いものであるから、その構成、作用についての詳細な説明は省略する。
【００１１】
図１を参照するに、内包材を送給するための前記内包材送給装置１５の構成と外皮材を送給するための前記外皮材送給装置１７の構成は、図１より明らかなように対称的な構成であるから、内包材送給装置１５の構成について詳細に説明し、外皮材送給装置１７においては、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００１２】
内包材送給装置１５は、前記内包材用ホッパー７から供給される内包材を移送するための内包材用の移送スクリュー装置２７と、この移送スクリュー装置２７によって移送された内包材の定量を連続的に前記重合ノズル１３へ送給するための計量ポンプとしてのベーンポンプ２９とを備えた構成である。
【００１３】
前記移送スクリュー装置２７は、スクリューハウジング３１内に一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂを水平にかつ回転自在に備えた構成である。より詳細には、前記スクリューハウジング３１は底部を円弧状に形成した一対の溝部を内側に並列して備えた構成であって、上記一対の溝部内に前記スクリュー３３Ａ，３３Ｂが水平に配置してある。
【００１４】
上記一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂにおける螺旋羽根３５Ａ，３５Ｂの螺旋方向は互に逆方向であるが同ピッチに形成してあって、各スクリュー３３Ａ，３３Ｂが同期して互に反対方向に回転すると、上記螺旋羽根３５Ａ，３５Ｂの接触位置又は最接近位置Ｐが各スクリュー３３Ａ，３３Ｂの軸心に平行な前後方向へ次第に移行するように構成してある。換言すれば、各スクリュー３３Ａ，３３Ｂは同期回転することにより、供給された食品材に練り作用を付与することを抑制してベーンポンプ２９側へ移送すべく作用するものである。
【００１５】
上記各スクリュー３３Ａ，３３Ｂを同期して互に反対方向へ回転するために、前記各スクリュー３３Ａ，３３Ｂの基端部側と係合離脱自在の回転軸３６Ａ，３６Ｂには互いに噛合した同一径のギア３７Ａ，３７Ｂが設けてあり、このギア３７Ａ，３７Ｂは例えばサーボモータのごとき適宜の制御モータ（図示省略）に、例えば歯車列、チェン、ベルトなどのごとき適宜の回転伝達機構（図示省略）を介して連動連結してある。
【００１６】
なお、内包材用の移送スクリュー装置２７と外包材用の移送スクリュー装置２７はそれぞれ別個の制御モータによって個別に制御駆動するものである。しかし、場合によっては同一の制御モータに連動する構成とすることも可能である。
【００１７】
上記構成により、前記制御用モータを適宜に駆動すると、各スクリュー３３Ａ，３３Ｂが同期して互に反対方向に回転されて、食品材はベーンポンプ２９方向へ移送されるものである。この際、各スクリュー３３Ａ，３３Ｂにおける螺旋羽根３５Ａ，３５Ｂの最接近位置Ｐは次第にベーンポンプ２９方向へ移動するものであるから、食品材のスムーズな移送が行われるものであって、螺旋羽根３５Ａ，３５Ｂの回転による練り作用はなく、食品材の性状を良好に保持しての移送が行われるものである。
【００１８】
前記ベーンポンプ２９は、放射方向へ移動自在の複数のベーンを備えた構成であって、前記スクリューハウジング３１の端部に接続したポンプケーシング３９を備えており、このポンプケーシング３９には、前記スクリューハウジング３１側が広くなるような末広がり状に形成した入口４１が形成してある。そして、この入口４１が狭くなった奥の部分に、回転軸４３（図２参照）が垂直にかつ回転自在に設けられている。なお、内包材用及び外皮材用のベーンポンプ２９は同期回転するように、上記各回転軸４３はベルト、歯車列などのごとき適宜の回転伝達機構４５を介して連動連結してあると共に、適宜の制御モータ（図示省略）に連動連結してある。なお、内包材用及び外包材用のベーンポンプ２９はそれぞれ別個の制御モータによって独立して別個に回転することも可能である。
【００１９】
上記回転軸４３にはポンプケーシング３９内に位置し前記各スクリュー３３Ａ，３３Ｂと同一高さに設けた回転筒４７が垂直にかつ一体的に設けてあり、この回転筒４７に形成した複数のスリット内にはそれぞれ複数のベーン４９が水平な放射方向へ移動自在に支承されている。そして、ポンプケーシング３９には、回転筒４７の回転に従って上記各ベーン４９を放射方向へ移動するための適宜形状のカム５１が設けられている。なお、上記回転筒４７の軸心は、図１より明らかなように、一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂの中間位置よりも重合ノズル１３側へ偏倚した位置に配置してあり、かつ上記回転筒４７は一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂと同一高さに設けてある。
【００２０】
したがって、ベーンポンプ２９から重合ノズル１３に至る経路が短くなり、前記回転筒４７を矢印Ａ方向へ回転することにより、前記移送スクリュー装置によって移送された食品材は、入口４１から各ベーン４９の先端側から回転筒４７方向へ次第に移動され、各ベーン４９間へ充満される。そして、吐出口５３へ定量毎吐出され、前記重合ノズル１３へ供給されることとなる。なお、上記構成により、ベーンポンプ２９の容量は、前記回転筒４７を長くしかつ各ベーン４９の幅を広くすることにより容易に大きくできるものである。換言すれば、各ベーン４９の直径方向の寸法を変えることなく容量を変更することができるものであるから、容量が変化してもベーンポンプ内での移動経路長を一定に保持できるものである。
【００２１】
前述のごとくベーンポンプ２９の回転軸４３を回転して、移送スクリュー装置２７によって移送された食品材を各ベーン間へ練り等を生じることなく直接的に充填できるように、前記移送スクリュー装置２７における一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂの移送端３３Ｅは軸受等によって支承されることなく自由端となっており、かつ各移送端３３Ｅはベーンポンプ２９の前記入口４１にそれぞれ臨ませてある。また、前記各ベーン４９の間へ食品材が円滑にかつ充分に充填されるように、前記入口４１は、回転によって上記ベーン４９が描く最大径の円弧軌跡に接する方向の食品ガイド面４１Ｇを備えた構成である。そして、最大径の円弧軌跡部分において、各ベーン４９とケーシング２９の内面と回転筒４７の外周面とによって囲繞され区画された１つの計量室（升）が形成されている。
【００２２】
したがって、上記各スクリュー３３Ａ，３３Ｂによって移送された食品材は、例えば軸受け等の障害を受けることなく、かつ食品ガイド面４１Ｇに案内されてベーンポンプ２９におけるベーン４９の先端側から回転筒４７方向へ送られて、各ベーン４９間へ直接移送されることとなり、移送スクリュー装置２７からベーンポンプ２９へ移送されるときに、食品材に練りを生じるようなことがないものである。
【００２３】
この際、食品ガイド面４１Ｇがベーン４９の描く最大径の円弧軌跡に接する方向に形成してあるので、前記計量室（升）が閉じられる直前まで食品材の充填が継続して行われており、充分に充填できるものである。そして、前記計量室が閉じられた直後に計量室は吐出口５３に開放され、充填した食品材の吐出が行われるものである。したがって、ベーンポンプ２９内において食品材が移動される経路は短いものであり、ベーンポンプ２９内においての食品材の練りが抑制されるものである。
【００２４】
なお、移送スクリュー装置２７における前記制御モータ及びベーンポンプ２９の制御モータをコンピュータのごとき適宜の制御装置によって個別に制御して回転比を制御することにより、ベーンポンプ２９における各ベーン４９の間に食品材を充分に充填した状態とすることができ、ベーンポンプ２９からは常に定量の食品材が連続的に吐出されることになるものである。すなわち、移送スクリュー装置２７の制御モータの回転数とベーンポンプ２９の制御モータの回転数との比率を任意に制御できると共に各制御モータの回転を制御でき、ベーンポンプ２９の入口４１部分において食品材に大きな圧力を付与することなく計量室に食品材を充分に充填できて、生産能率の調整を図ることができるものである。
【００２５】
前記重合ノズル１３は、内包材を吐出する内包材用ノズル５５と、この内包材用ノズル５５を囲繞した外皮材用ノズル５７とを備えた二重構造に構成してあり、かつ内包材用ノズル５５及び外皮材用ノズル５７は、それぞれ内包材用及び外皮材用の各ベーンポンプ２９と接続管５９を介して接続してある。この接続管５９は、食品材が通過する際に練り等のダメージを受けないように、従来に比較して太くかつ短く構成してある。
【００２６】
以上のごとき構成において、内包材用ホッパー７及び外皮材用ホッパー１１にそれぞれ食品材を供給すると共に各移送スクリュー装置２７を駆動すると、内包材及び外皮材は各移送スクリュー装置２７における各一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂによって練りを受けることなく各ベーンポンプ２９方向へ水平に移送される。そして、各一対のスクリュー３３Ａ，３３Ｂの各移送端３３Ｅから等量の食品材がベーンポンプ２９の入口４１へ送り出され、この入口４１付近において練りを受けることなくベーンポンプ２９における各ベーン４９間へ直接移送される。
【００２７】
この際、入口４１は食品ガイド面４１Ｇを備えた末広がり状であることにより、ベーンポンプ２９における各ベーン４９間へ食品材を送給する間口を広くできると共に食品材の案内を円滑に行うことができ、各ベーン４９の回転中に各ベーン４９間へ食品材を充分に充填でき、ベーンポンプ２９から常に定量の食品材を連続的に吐出することができるものである。前記各ベーンポンプ２９から吐出された食品材は重合ノズル１３において二重構造に重合され、そして、包被切断装置２１によって包被切断され、包被切断された後の包被食品２３はコンベア装置２５によって次工程へ搬送されるものである。
【００２８】
既に理解されるように、移送スクリュー装置２７のスクリュー３３Ａ，３３Ｂとベーンポンプ２９及び重合ノズル１３は同一高さに設けてあるので、ベーンポンプ２９におけるベーン４９の幅を大きくして容量を大きくする場合であっても、各ベーン４９の径方向の長さを一定に保持できるものであり、計量室の径方向の深さは大きく変化しないので、計量室への食品材の充填を迅速に行うことができ、充填不足を生じるようなことはないものである。
【００２９】
前述のごとく、スクリュー３３Ａ，３３Ｂとベーンポンプ２９及び重合ノズル１３はほぼ同一高さに設けてあるので、重合ノズル１３に至る食品材は上下動することなく水平に移動するものであり、かつベーンポンプ２９内の移動経路が短く、さらにベーンポンプ２９と重合ノズル１３との接続部は、ベーンポンプ２９の中心を重合ノズル１３側へ偏倚して配置することによって短くし、さらに太くしてあるので、全体として経路長が短くなり、重合ノズル１３に至る過程においての食品材の練りは抑制されるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、スクリューを備えた移送スクリュー装置からベーンポンプへ食品材を移送するとき、移送スクリュー装置からベーンポンプへ食品材が円滑に移動し練り等を受けることがなく、食品材の性状を良好に維持できると共に、ベーンポンプの計量室へ食品材を充分に充填することができ、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【００３１】
また、移送スクリュー装置のスクリューとベーンポンプ及び重合ノズルは同一高さに設けてあるので、全体的構成を低くすることができ、さらにベーンポンプの容量を大きくする場合にはベーンポンプにおけるベーンを長くするのではなくベーンの幅を広く（高く）することにより対応できるものであり、この場合であっても計量室の径方向の深さは一定に保持できるので、計量室への食品材の充填を迅速かつ円滑に行うことができ、充填不足を生じるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る主要部を示すもので、全体的構成を概略的に示した図３におけるＩ−Ｉ線に沿って断面した断面説明図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿って断面した断面説明図である。
【図３】全体的構成を概略的に示した説明図である。
【符号の説明】
７ 内包材用ホッパー
１１ 外皮材用ホッパー
１３ 重合ノズル
１５ 内包材送給装置
１７ 外皮材送給装置
２１ 包被切断装置
２５ コンベア装置
２７ 移送スクリュー装置
２９ ベーンポンプ
３３Ａ，３３Ｂ スクリュー
３３Ｅ 移送端
３９ ポンプケーシング
４１ 入口
４９ ベーン

Claims (2)

1. 内包材用ホッパーから供給される内包材を移送するための内包材用の移送スクリュー装置と、この移送スクリュー装置によって移送された内包材を重合ノズルへ送給するための内包材用のベーンポンプと、外皮材用ホッパーから供給される外皮材を移送するための外皮材用の移送スクリュー装置と、この移送スクリュー装置によって移送された外皮材を前記重合ノズルへ送給するための外皮材用のベーンポンプと、前記内包材用のベーンポンプから送給された内包材の外側に、前記外皮材用のベーンポンプから送給された外皮材を重合する前記重合ノズルとを備えてなる包あん機において、前記各移送スクリュー装置は水平なスクリューを備え、各ベーンポンプは垂直な回転軸を備えた構成であり、上記各スクリューの移送端は自由端であって前記各ベーンポンプの入口に臨ませてあり、かつ各ベーンポンプの上記入口は、ベーンポンプに備えたベーンの外端部によって描かれる最大径の円弧軌跡に接する方向の食品ガイド面を備えた構成であることを特徴とする包あん機。
2. 請求項１に記載の包あん機において、各移送スクリュー装置はそれぞれ一対のスクリューを備え、この一対のスクリューの中間位置よりも重合ノズル側へ偏倚した位置にベーンポンプの回転軸を配置してなり、かつ前記スクリューとベーンポンプ及び重合ノズルをほぼ同一高さに配置して重合ノズルに至る食品材を水平に移動する構成であることを特徴とする包あん機。

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