JP4285884B2 - 連続加液混合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穀粉、その他原料と水、食塩水、かん水等の水溶液、並びに食用油脂、食用乳化油脂等の油脂とを混合してソボロ状の麺生地、餃子やシューマイ等の皮生地を連続的に作る連続加液混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
麺を作る工程のうち、麺の質を左右する重要な工程として、麺生地を作る工程が挙げられる。この麺生地形成工程は、水と穀粉粒子とを混合して均一な混合物（ソボロ状生地）を作る加水混合工程と、ソボロ状生地を練り込む混捏工程とからなり、機械製麺では、加水混合工程で不均一な混合が行われると、その後の混捏が不十分であったり、或いは、これを均質化するのに長時間（約１５分ないし１時間程度）のエージング（熟成）が必要となる。
【０００３】
加水混合工程の専用機として連続加水混合機が知られている。この種の加水混合機は、特開昭５７−１３６９２５号公報あるいは特開昭６３−４９２３８号公報に見られるように、ケーシングを貫通して延びる回転軸と、この回転軸に植設された複数の攪拌ピンとを備え、給粉装置から連続的かつ定量的に供給される穀粉に対し、これを攪拌ピンで衝撃を与えながら加水混合する構成が採用されている。
【０００４】
ところで、食品業界では、常に清潔且つ衛生面での配慮が必須であるが、前者の装置は、内部を掃除するのが困難で手間がかかるという問題がある。また、後者の装置は、複数の混合ピンが回転軸に対して直角に設けられているため、送りが悪く良好な攪拌状態を得ることができないという問題がある。そこで本願の発明者は、全体寸法がコンパクトでありながら、均一に加水されたソボロ状の生地を素早く作るとともに、その内部の掃除を簡単に行うことができるようにした連続加水混合装置を、特開平７−３２７５７７号公報で開示した。
【０００５】
この特開平７−３２７５７７号公報で開示した連続加水混合装置においては、良好な攪拌状態を得るために回転軸の回転数を８００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍにする必要がある。
しかしながら、この連続加水混合装置では、複数の攪拌ピンを回転軸に取り付けられた外筒の周りに均等に配置して軸振れしないように図っているが、前記外筒の上流側端から下流側端に至るまでに前記外筒の周囲を２周する単一の螺旋に沿って攪拌ピンを配置し、かつ、前記外筒の上流側と下流側とで攪拌ピンのピッチを変えているため、攪拌によって生じる力が前記回転軸の軸線に沿った各部で不均一に作用し、前記回転軸の回転を高速にすると振動が生じて軸受等の各部の寿命を短くするという問題がある。このような問題は頻繁な修理、点検を必要とするため、装置の稼働率を低下させる要因になる。
また、上記特開平７−３２７５７７号公報で開示した連続加水混合装置では、回転軸を内外二重筒で構成し、着脱自在な外筒に攪拌ピンを設けて掃除の際に取り外し容易としているが、ケーシングの内側壁及び機枠の側壁に生地が付着し、この生地を掻き落とすのに多大な労力を要するという問題がある。
【０００６】
更に、上記の麺生地の連続加水混合機は水のみの一種類の液体の連続加水方式であり、水及び油脂の二種類の液体を同時に連続添加することはできない。また、バッチ式の混合機では、高速回転によって混合する装置や、水及び油脂を少量ずつ添加して長時間混合を行なう装置が知られているが、連続混合機において二種類の液体を同時に添加できる装置は知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、均一に加水され、又は均一に水及び油脂を添加されたソボロ状の生地を素早く作ると共に、その内部の掃除を簡単に行うことができ、かつ、回転が高速になっても振動が生じにくく、軸受等の各部の寿命を短くすることのないコンパクトな構成の連続加液混合装置を提供すること、及びケーシングの内側壁及び機枠の側壁に生地が付着しにくくして内部の掃除をさらに簡単に行うことができる連続加液混合装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題を達成すべく本発明の連続加液混合装置は、機枠と、この機枠に着脱自在に取り付けられたケーシングと、このケーシングによって形成される加液混合空間内に設けられ、前記機枠に回転自在に片持ち支持された回転軸と、この回転軸に着脱自在に取り付けられた外筒と、この外筒の周囲に螺旋状に配置された複数の攪拌ピンとを有する連続加液混合装置において、前記外筒の上流側端から下流側端に至るまでに前記回転軸の周囲を一周する均等ピッチの複数条の螺旋に沿って、前記攪拌ピンを均等ピッチで配置したことを特徴とする。
前記螺旋の数は、１条では振動抑制の効果が不十分で、４条以上とすると攪拌ピンの数が多くなって外筒の重量が増すうえ攪拌ピンの間隔が密になって生地の送りも悪くなり、さらに製造もしにくくなることから、２条又は３条とするのが好ましい。
また、前記ケーシングの内側壁及び前記機枠の側壁に臨む位置に、前記ケーシングの内側壁及び前記機枠の側壁に付着した生地を掻き取るためのピンを設けてもよい。
掻き取り用のピンが前記ケーシングの内側壁及び前記機枠の側壁への生地の付着をしにくくするので、内部の掃除がしやすくなる。
【０００９】
別の実施形態では、前記複数の攪拌ピンのうち、前記機枠に隣接する第一番目の攪拌ピンが加液混合空間内で攪拌を行う領域に向けて水を噴射する水噴射ノズルと、油脂を噴射する油脂噴射ノズルとを更に有する。また、本発明による連続加液混合機は、２条又は３条の螺旋状に配置した攪拌ピンを有するので水及び／又は油脂を瞬時に均一に混合できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を説明する。
給粉装置２は、図１及び図２に示すように、小麦粉を貯えるタンク２０１と、タンク２０１の下方に位置する機枠２０２とを有し、機枠２０２内には、駆動ユニット２０３等が配置されている。
【００１１】
タンク２０１は、その内部が中間プレート２０５によって上室２０６と下室２０７とに仕切られ、これら室２０６と２０７とは、中間プレート２０５に形成された開口２０８を通じて連通されている。タンク２０１には、中間プレート２０５および底板２０９を貫通して上下に延びる軸２１０が設けられ、軸２１０は、その下端部に連係された駆動ユニット２０３により、軸線を中心に回転駆動される。軸２１０には、上下に間隔をおいて、２つの翼２１２、２１３が取付けられ、上室２０６に存在する小麦粉は上方翼２１２によって攪拌され、下室２０７に存在する小麦粉は下方翼２１３によって攪拌される。
【００１２】
タンク２０１の底板２０９には、下方に向けて開口する出口２１５が形成されている。出口２１５には、横方向に延びるスクリュー式排出装置２１７が取付けられ、この排出装置２１７のスクリュー翼２１８は駆動ユニット２０３によって回転駆動され、これによりタンク２０１内の小麦粉が連続かつ定量的に排出口２１７ａから横方向に排出される。このような給粉装置２は従来から既知であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。尚、次に詳しく説明する加液混合機３と組合せ可能な給粉装置は、小麦粉を加液機３に対して連続かつ定量的に供給できるものであればよく、したがって上述した給粉装置２に限定されるものではない。
【００１３】
連続加液混合機３は、給粉装置２に対し、排出装置２１７の排出口２１７ａに臨ませるようにして取付けられている。すなわち、加液混合機３は、給粉装置２に対し、具体的には、機枠２０２の一側から僅かに突出する円筒部２０２ａに対して、クランプジョイントを介して着脱自在とされたケーシング３０１を有する。具体的には、円筒部２０２ａの先端にジョイント端末が形成され、これに対応するジョイント端末がケーシング３０１の先端に形成され、これらジョイント端末は、クランプバンド３００によって結合されるようになっている。このような構成からなるクランプジョイントは従来から周知のものであり、クランプバンド３００を取り外すことによって、ケーシング３０１を取り外すことができる。
【００１４】
ケーシング３０１は、一端側を閉塞した内径２６０ｍｍの円筒状を有し、このケーシング３０１と上記円筒部２０２ａには、加液混合空間Ｓに向けて水を噴霧状に吐出するノズル３０２ｘと、これに相対する位置に油脂を噴霧状又は液滴状に吐出するノズル３０２ｙが設置され、このノズル３０２ｘから噴射される水は電磁開閉弁Ｖａ（図２参照）によって、噴射の開閉制御が行われる。他方のノズル３０２ｙから噴出される油脂は電磁開閉弁Ｖｂ（図２参照）によって、噴射の開閉制御が行われる。これら開閉弁Ｖａ、Ｖｂの制御は給粉装置２の作動、より詳しくは加液混合機３に対する小麦粉の供給開始および供給停止に同期して開閉弁Ｖａ、Ｖｂの開閉が行われる。尚、開閉弁Ｖａ、Ｖｂは極力、３０２ｘ、３０２ｙの近傍に設置するのが望ましくこれにより小麦粉の投入に同期した水および油脂の供給を容易にすることができる。
【００１５】
好ましくは、ノズル３０２ｘ、３０２ｙは鉛直平面の両側に配置され、さらに好ましくは、鉛直平面に対して対称な位置に配置されるが、他の位置にノズル３０２ｘ、３０２ｙを配置することもできる。ここで、水噴射ノズル３０２ｘ、油脂噴射ノズル３０２ｙは、後述する加液混合空間Ｓ内の上流側の端にある第１番目の攪拌ピン３１７よりも上流の位置に、或いは該攪拌ピン３１７を臨む位置に向けて水及び油脂を噴射するように配置する。
加水量はノズル３０２ｘに向けて水を供給するポンプ（図示せず）によって所定の値に調整され、他方、油脂の量はノズル３０２ｙに向けて油脂を供給するポンプ（図示せず）によって所定の値に調整される。
【００１６】
他方、ケーシング３０１は、機枠２０２とは反対側の端部に流出口３０１ａを備えており、この流出口３０１ａは、図１および図２に示すように、下方に向けて開口している。ケーシング３０１内には、給粉装置２側から横方向に回転軸３０３が延び、回転軸３０３は、その基端側が給粉装置２の機枠２０２内に位置して、駆動ユニット２０３に連係されている。すなわち、回転軸３０３は、図１から明らかなように、機枠２０２内で片持ち状に支持され、そして駆動ユニット２０３に連係されている。尚、図１の符号２１９ａ、２１９ｂは、回転軸３０３を支持する一対の支持部材を示す。
【００１７】
回転軸３０３は、その自由端が、ケーシング３０１の粉流出口３０１ａの側端壁３０２ｂに近接する位置まで延びている。この回転軸３０３に関し、ケーシング３０１内に位置する部分について図３を参照しつつ説明すると、回転軸３０３は、機枠２０２に隣接する部分に鍔３０６を有し、鍔３０６よりも自由端側は縮径された小径シャフト部３０３ａとされている。
【００１８】
小径シャフト部３０３ａには、鍔３０６の近傍に、直径方向に貫通して延びるピン３０７が取付けられている。他方、小径シャフト部３０３ａの自由端には、軸線方向に延びる雌ねじ３０８が形成され、雌ねじ３０８は、小径シャフト部３０３ａの端面に開口している。
【００１９】
加液混合機３は、上記回転軸３０３、具体的には小径シャフト部３０３ａに挿入される外筒３１０を有する。外筒３１０は、軸線方向に延びる貫通孔３１０ａを備え、貫通孔３１０ａは、小径シャフト部３０３ａの外径とほぼ同一の径を有する。この外筒３１０は、小径シャフト部３０３ａの先端側から挿入され、外筒３１０の一端つまり挿入側先端には、上述したピン３０７に対応した一対の回り止め用の切欠３１１が形成されている（図３では、作図上の理由から一方側の切欠だけを示してある）。他方、外筒３１０の他端には、貫通孔３１０ａの他端開口に座３１２が形成されている。
【００２０】
小径シャフト部３０３ａに対する外筒３１０の取付けは、先ず、外筒３１０を小径シャフト３０３ａに挿入して、切欠３１１とピン３０７とを係合させ、その後、ワッシャ３１４を座３１２に嵌め込み、その外側からビス３１５をネジ込んで雌ねじ３０８に螺合させることにより行われる。
【００２１】
外筒３１０は、例えば図３乃至図５に示すように、半径方向に延びる複数の攪拌ピン３１７を有する。攪拌ピン３１７には、図３に示すように、先端部にネジ山３１７ａが形成されている。他方、外筒３１０には、所定位置に、半径方向に延びるネジ付孔（図３では、図示を省略してある）が形成されており、このネジ付孔に対して攪拌ピン３１７をねじ込むことにより、ピン３１７は外筒３１０に対して着脱自在に取付けられている。尚、この攪拌ピン３１７は外筒３１０に対して例えば溶接等により固設するようにしてもよい。
【００２２】
攪拌ピン３１７について詳しく説明すると、図４から明らかなように、攪拌ピン３１７は、外筒３１０の上流側端から下流側端に至るまでに外筒３１０を一周する均等ピッチｐ２の３条の螺旋に沿って配置される。この実施形態では、各前記螺旋ごとに１２本、合計３６本の攪拌ピン３１７が外筒３１０の回転方向遅れ側に順次均等な角度間隔α（α＝３０゜）で取付けられている。この実施形態で外筒３１０は２１２ｍｍの長さ寸法Ｌを有し、外筒３１０の上流側端から軸線方向に１７．２ｍｍの均等ピッチｐ１で、外筒３１０の下流側端まで取り付けられる。
【００２３】
外筒３１０の上流側端及び下流側端に各３本ずつ配置された合計６本の攪拌ピンは、その間に配置された３０本の他の攪拌ピンと断面形状が異なる。そこで外筒３１０の上流側端及び下流側端の攪拌ピン３１７に符号「Ａ」を付し、他の攪拌ピンに符号「Ｂ」を付記する。
攪拌ピン３１７Ａは、図６にその断面形状を示すように、一辺Ｈ（この実施形態ではＨ＝１２ｍｍ）の角柱体の二つの隣接面を角度β（同β＝２０゜）で切り落としてスクレーパ状に形成されている。そして、すくい面３１７ｂが回転方向側を向くように外筒３１０の上流側端及び下流側端に取り付けられる。すなわち攪拌ピン３１７Ａは混合を行うだけでなく、側端壁３０２ｂ及び機枠２０２の側壁に付着した生地を掻き取る機能も有する。また、他の攪拌ピン３１７Ｂは、この実施形態では１２ｍｍの直径ｄの円柱体からなる。
【００２４】
前記角柱体の一辺寸法Ｈ及び前記円柱体の直径寸法ｄは、それらの長さ寸法によって適当なものを選択することが好ましいが、同一の螺旋上で隣り合う攪拌ピン３１７の間で生地が滞留しないように、一定寸法γ（この実施形態ではγ＝１０．８ｍｍ）の隙間を有するようなものを選択することが好ましい。
なお、攪拌ピン３１７のピッチｐ１が大きすぎることは、均一なる加液混合が阻害され、さらに内壁への付着が増大することから、また装置全体の大きさが拡大する意味から望ましくない。したがって、隣接する攪拌ピン３１７の間のピッチｐ１は、攪拌ピンの直径ｄに対して、ｐ１＜２ｄの関係であることが望ましい。
【００２５】
回転することにより攪拌ピン３１７の先端が形成する円の直径Ｄは、実質的に、加液混合の処理能力を規定する主なる要因となる。例えば、直径Ｄが２５６ｍｍで約１ｔ／ｈとなり、通常の製麺工場では充分な処理能力である。加えて、これ以上の径となると装置が重くなり、分解掃除がしづらくなる。この直径Ｄに対して、加液混合空間の軸線方向の長さ寸法Ｌは、Ｄ≧Ｌの関係を有していれば、均一なる加液混合を十分に果たすことが可能である。なお、加液混合空間の寸法Ｌは、その最低値が、回転軸３０３の軸線方向に間隔を隔て且つ回転軸３０３の自由端に向かって回転方向遅れ側に所定の角度間隔で全体として加液混合空間Ｓのほぼ全域にわたって螺旋状に攪拌ピン３１７を配置するという構成に基づいて自ずと決定されるので、この実施形態では外筒３１０の長さＬとほぼ等しくなる。
【００２６】
以上の構成において、回転軸３０３つまり外筒３１０は、毎分５００ｒｐｍ 〜２０００ｒｐｍで定速回転され、これにより攪拌ピン３１７の先端の速度が毎秒７ｍ／ｓ 〜２７ｍ／ｓとなるように調整される。これよりも速い速度で回転させると、攪拌ピン３１７の回転に伴う発生風量が大となり、また水と小麦粉の混合物、或いは、水、油脂及び小麦粉の混合物がケーシング３０１の内壁面に付着し易くなる。逆に、これよりも低速にすると、均一な加液混合物が得にくくなる。
攪拌ピン３１７は、３条の螺旋に沿って同一ピッチｐ１で設けられているため、攪拌ピン３１７に作用する力が外筒３１０の軸線上で均等に分配され、高速で回転させても振動が生じにくい。
【００２７】
給粉装置２から連続且つ定量的に供給される小麦粉およびノズル３０２ｘから噴射される水、ノズル３０２ｙから噴射される油脂は、攪拌ピン３１７との衝突によって微粒化されながら混合される。この実施形態では、特開平７−３２７５７７号公報に開示した従来の加水混合機の約３倍に相当する３６本の攪拌ピン３１７で混合されるので、従来の加水混合機よりも良好な攪拌状態を得ることが出来る。水、油脂と小麦粉の混合物は、攪拌ピン３１７と衝突を繰り返しながら、螺旋状に配置した攪拌ピン３１７の送り作用により速やかに下流側へと運ばれて、出口３０１ａから流出される。
【００２８】
ここに、水噴射ノズル３０２ｘと油脂噴射ノズル３０２ｙを加液混合空間Ｓにおける上流端に位置する第１番目の攪拌ピン３１７が形成する攪拌領域に臨ませて配置した場合には、先ず、この第１番目の攪拌ピン３１７との衝突によって塊が破壊された小麦粉に対して水、油脂を付着させることが出来る。加えて、ノズル３０２ｘから噴射された水、ノズル３０２ｙから噴射された油脂それ自体も攪拌ピン３１７との衝突作用によって一層微粒子化されることになるため、加液工程の初期段階から均一な加液を施すことが可能になる。
【００２９】
加液混合機３を掃除するとき、例えば、仕事の開始あるいは終了時又は製品の切換えを行うときには、先ずクランプバンド３００を外すことによりケーシング３０１を取り外し、外筒３１０及び３６本の攪拌ピン３１７をその全て外部に露出させた状態で行われる。場合によっては、外筒３１０を回転軸３０３から抜き取って、攪拌ピン３１７を含む外筒３１０を水洗するようにしてもよい。これら混合機３の掃除に際し、回転軸３０３を片持ち支持させてあり、且つ、ケーシング３０１及び外筒３１０（攪拌ピン３１７を含む）の大きさ及び重量が女性でも持てる程度のものであるため、ケーシング３０１及び外筒３１０の着脱作業を行うことができる。また、ケーシング３０１にあっても一端側に大きく開口し、また径および長さ寸法がコンパクトであるため、内部の掃除は簡単である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、均一に加水された、又は均一に水及び油脂を添加したソボロ状生地を素早く作ることが出来る。また、攪拌の際に生じる力を回転軸の軸上でほぼ均等に分配するので、バランス性に優れ、回転が高速になっても振動が発生しにくい。そのため、軸受等の部品の寿命を長く維持して点検や補修に必要とされる時間を短縮し、装置の稼働率を向上させると共に、攪拌状態も更に向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の加液混合機付連続給粉装置の縦断面図。
【図２】図１の連続給粉装置の正面図。
【図３】回転軸、外筒、攪拌ピンの取付け構造を示す分解図。
【図４】攪拌ピン付き外筒の側面図。
【図５】攪拌ピン付き外筒の図４のＩ−Ｉ方向矢視図。
【図６】掻き取り用の攪拌ピンの断面図。
【符号の説明】
Ｓ 加液混合空間
２ 給粉装置
２０２ 機枠
２０３ 駆動ユニット
２１７ スクリュー式排出装置
３ 連続加液混合機
３００ クランプバンド
３０１ ケーシング
３０１ａ ケーシングに形成された流出口
３０２ｘ 水噴射ノズル
３０２ｙ 油脂噴射ノズル
３０３ 回転軸
３１０ 外筒
３１７ 攪拌ピン

Claims (2)

1. 機枠と、この機枠に着脱自在に取り付けられたケーシングと、このケーシングによって形成される加液混合空間内に設けられ、前記機枠に回転自在に片持ち支持された回転軸と、この回転軸に着脱自在に取り付けられた外筒と、この外筒の周囲に螺旋状に配置された複数の攪拌ピンとを有する連続加液混合装置において、
   前記外筒の上流側端から下流側端に至るまでに前記回転軸の周囲を一周する均等ピッチの複数条の螺旋に沿って、前記攪拌ピンを均等ピッチで配置し、
   前記ケーシングの内側壁及び前記機枠の側壁に臨む位置に、前記ケーシングの内側壁及び前記機枠の側壁に付着した生地を掻き取るためのピンを設けたことを特徴とする連続加液混合装置。
2. 前記攪拌ピンのうち機枠に隣接する第１番目の攪拌ピンが加液混合空間内で攪拌を行う領域に向けて、水を噴射する水噴射ノズルと、油脂を噴射する油脂噴射ノズルとを、鉛直に対して対称な位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の連続加液混合装置。

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