JP2005535333A - ロールにより供給される空洞前進ポンプ／押出機 - Google Patents

Abstract

生地状の材料用のポンプアセンブリであって、ロールフィーダ（１２）が材料を加圧下で空洞前進ポンプ（１４）へと移送する。この処理において、ロールフィーダは更に生地を脱気する。好適な実施形態では、空洞前進ポンプがロールフィーダにスクリュフィーダ（１３）により相互に連結されている。ポンプアセンブリは、材料をあちこちに揚送する為に用いられてもよいし、或いは、揚送された材料を押し出す、例えば揚送された材料を押出機（２２）へと移送する為に用いられてもよい。

Description

本発明は生地状の材料用のポンプに関連し、とりわけ、粘性を有する食品の生地用のポンプアセンブリ（押し出し能力を有するものと有さないもの）に関連する。

生地（ドウ）及び生地状の材料は多くの分野に見られる。食品産業では、例えば、パン及び多くのキャンディ製品に生地が使用される。このような生地は、一般に粘着性であり、それらが入れられた容器の形状にならないという点で実際には流体ではない。即ち、一塊の生地はほとんどボール形状のままである。

食品産業、及び特にキャンディ産業では、多くの場合、押し出しなどによって成形されたロープを生成することが望まれる。粘度が高い（例えば、リコリスなら４，０００，０００〜８，０００，０００ミリパスカル・秒（センチポアズ）が一般的である）為、このような材料の押し出しは、平方インチ当たり数百ポンド（数百ｐｓｉ）の圧力までの生地の送り出しを必要とする場合がある。多くの用途では、気泡を生地から除去するメカニズムを供給することが更に望ましい又は必要である。

１つの先行技術のシステムは、開放されたホッパを有する単軸で開放型の押出機を用いている。生地（リコリスが一般的）が連続的に調理され大気圧でホッパへと落とされる。このような押出機は約６８９．４７５ｋＰａ（約１００ｐｓｉ）に制限されており、その為これらの能力が制限されている。

６８９．４７５ｋＰａ（１００ｐｓｉ）を超える圧力を生成でき、押し出し能力を改善した別の先行技術のシステムは、二軸押出機を用い押出機の内側で生地を調理する。生地を押出機の内部で製造することで、粘性を有し、かつ粘着性である生地の揚送の問題が緩和される。

上記のように、最初に述べた先行技術のアプローチが発生させる圧力は、用途の多くにとっては低すぎる。次にに記載したシステムは十分な圧力を発生させるが、用途の多くにとっては費用がかかりすぎる。しかも、費用が高いにもかかわらず、押出機の内側で生地を調理することによって、質の悪い生地が生産されることが多い。

押し出しの用途に加えて、時には、生地をある場所から別の場所に簡単に揚送することが望まれる。この用途の為の１つのシステムが、二つの互いにかみ合わないスクリュと、供給ローラと、ローブポンプとを用いている。特許文献１を参照されたい。スクリュが生地を脱気し、この生地をローブポンプに押し込み、同時に供給ローラは生地の塊をスクリュの先端に乗せないようにする。明らかなように、ポンプによる生地の単純な移送でさえ、相対的に複雑で往々にして高価な装置を必要とする。
米国特許第３，８７９，１５０号

本発明は空洞前進ポンプ（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｇ ｃａｖｉｔｙ ｐｕｍｐ）を用いる。この空洞前進ポンプは、粘度の高い生地及び生地状の材料を効率的に揚送することができ、かつ、せん断による損傷をほとんど有することなく、効果的な押し出しの用途に必要な圧力を生成することができる。米国特許第１，８９２，２１７号に図示され記載されているように、１９３２年に特許権が譲渡されたＲｅｎｅ Ｊｏｓｅｐｈ Ｍｏｉｎｅａ
ｕによる空洞前進ポンプが既知である。

周知のように、空洞前進ポンプは、これらの入口ホッパへと流れ込むことができる製品については満足に働くが、これらの製品は流体であり、一般に製品の粘度で表される生地状のものとは対照的である。これらのポンプは通常、スラリを揚送する為に下水産業で使用されている。

特に食品の生地、中でもキャンディ生地については、生成物と共に気泡をポンプへと持ち込まないことが重要である。このような生地はあったとしても流動性が良好でない。これらの理由の一方又は双方、或いは他の理由の為に、空洞前進ポンプは食品の生地には用いられてこなかった。即ち、生地がポンプへと「流入」できないこと及び／又は揚送する力により空気が生地と共にポンプへと誘導されるか又は運ばれることが、食品の生地産業での空洞前進ポンプの使用を制限していた。

本発明は、既知の設計のロールフィーダを空洞前進ポンプと組み合わせて、食品の生地、特に、キャンディ生地に適した装置を提供する。フィーダと空洞前進ポンプとの間に介在するスクリュフィーダを使用することが望ましい。

ロールフィーダは、それらの間に間隙を有する２つの逆回転するローラと、吐出側において生成物をローラから取り除く２つのスクレーパとから成る。ロールフィーダは、使用される場合、生地を空洞前進ポンプの入口へ、又は、空洞前進ポンプに供給するスクリュへと押し込む。加えて、ロールフィーダは、空気を生地から取り除き、任意の少量の液体成分、例えばロール又はホッパの生地の上に滴下される調味料及び／又は着色剤などを混合する能力を有する。

図１は本発明に係るポンプアセンブリを示し、このポンプアセンブリは、ホッパ１１と、ロールフィーダ１２と、スクリュフィーダ１３と、空洞前進ポンプ１４とを含む。空洞前進ポンプは既知であり市販されている。このようなポンプにおいては、螺旋状の金属の「ロータ」が二重螺旋状のステータ空洞を有する管の内側で回転する。モータがロータを回転させるが、ロータは既知のやり方ではステータ内で回転する際にぐらつく。本用途では、空洞前進ポンプが堅固な金属のロータ及びステータを有さなければならない。別の場合においては、ポンプは米国特許第１，８９２，２１７号に記載されているようなポンプであり、上記特許は参照により本願に援用される。

スクリュフィーダ１３も当該分野では既知であり、空洞前進ポンプと組み合わせられる。実際のところ、これらは単一ユニットとして組み合わせられており、例えばモイノ インダストリアル プロダクツ（Ｍｏｙｎｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）から型番１ＦＧＪ３ＳＪＧで販売されており他の製造者からも販売されている。生地をポンプ１４へと移送する為にスクリュフィーダ１３がポンプ１４への入口で使用されることが望ましいことが分かっているが、スクリュフィーダは全ての用途に必要ではない。

揚送されるべき生地は、ホッパ１１へと送り出される。このホッパ１１は、生地を収容する役目を果し、その生地をロールフィーダ１２に相対的な位置に保つ助けをする。ホッパとロールフィーダとの協同が図２に図示されている。２つの（２）逆回転するローラ１６及びローラ１７が矢印の方向に回転している。ローラ１６及びローラ１７は並んで設置されており、それらの間に約０．６３５センチ（約１／４インチ）の間隙又はニップ１８が存在する。ローラの回転がニップ１８を介して生地１９をスクリュ１３へと下方向に押し込む。ロールに約０．３１７５センチ（約１／８インチ）の厚さ生地の層を残して生地
１９のほとんどをローラ１６及びローラ１７からこすり落とすために、スクレーパ２０が設けられている。スクレーパ２０が生地のほとんどを除去する一方で、ローラ１６及びローラ１７上におけるこの生地の被膜が、ロールフィーダ１２の送りを容易にする。ローラ１６及びローラ１７並びにスクラッパ２０の動きが、ポンプ／スクリュアセンブリの入口にわずかに加圧された領域２１を作り出す。余分な生地（ポンプアセンブリにより取り出されない生地）がロールフィーダ１２によりチャンバ２１に送り出される場合には、この余分な生地がロール１６及びロール１７のニップ１８を介して生地１９の玉へと逆向きに押し込まれる。ニップ１８でのローラ１６及びローラ１７の動きが、生地がローラを通過する際に生地を脱気するよう作用し、これによりその生地を特に例えばキャンディの押し出しに適したものにする。

説明されたように、本発明は生地状の材料の為のポンプアセンブリを提供し、入口と出口とを有する空洞前進ポンプアセンブリを用いる。ロールフィーダは生地状の材料を加圧下でポンプアセンブリへと移送する為に用いられている。図示されているように、ポンプアセンブリはスクリュフィーダを含んでもよい。場合によっては、スクリュフィーダは必要ではない。しかし、本ポンプアセンブリはほとんどの用途に望ましいと考えられる。どんな場合でも、空洞前進ポンプの使用により、押し出しに適した高圧での粘性を有する生地状の材料の揚送が可能になる。この場合にはポンプ１４の出口２２が押出機を表す。例えば、出口２２は、生地を適当な形状に形成する形状を有しうる（即ち、「型（ｄｉｅ）」）。他の押出機構成が使用されてもよい。しかも、空洞前進ポンプは生地の計量を可能にする容積式ポンプである。

シャフト２３は、スクリュ１３とポンプ１４の両方を既知の方法で駆動し、シャフト２３はモータ２４により電力供給されている。同様に、モータ２５がローラ１６及びローラ１７のシャフト２６を駆動し、ローラ１６及びローラ１７はシャフト２６と共に回転する。

明らかに、本発明の多くの修正及び変形物が上記の教示に照らして可能である。例えば、図２に図示されているスクレーパ２０は、ローラ１６の真下の領域へと突き出た板状の構造である。代案として、刃状の（ｂｌａｄｅ‐ｌｉｋｅ）部材２０’（図３参照）がローラ１６及びローラ１７の双方（図３にはローラ１６のみが図示されている）においてスクレーパとして用いられてもよい。従って、添付の請求項の範囲内で、本発明が具体的に記載されたものとは別のやり方で実践されてもよいことが分かる。

本発明に係るポンプアセンブリの概略図。 本発明に係るロールフィーダの操作を示す概略図。 図２に示されたロールフィーダの一部の代替の実施形態を示す図。

Claims (9)

1. 生地状の材料用のポンプアセンブリであって、
   入口と出口とをする空洞前進ポンプアセンブリと、
   並置され、逆回転する第１ローラ及び第２のローラと、吐出部とを有するロールフィーダ手段とを備え、前記ロールフィーダ手段吐出部が生地状の材料を加圧下で前記ポンプアセンブリ入口へと移送するように適合されている、ポンプアセンブリ。
2. 前記ポンプアセンブリの前記入口がスクリュフィーダ手段を備える、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記ポンプアセンブリが空洞前進ポンプ手段とスクリュフィーダ手段とを備える、請求項１に記載のポンプ。
4. 前記ポンプアセンブリ出口が押出機手段を備える、請求項１に記載のポンプ。
5. 前記第１及び第２のロールフィーダ手段ローラが、投入ニップを規定するよう互いに離間されており、生地状の材料を前記ニップで収容するよう適合されたホッパ手段を更に備える、請求項１に記載のポンプ。
6. 粘性を有する食品の生地用であり、前記生地を加圧下でポンプへと移送するロールフィーダを有するタイプのポンプアセンブリにおいて、改善点が、前記ポンプが空洞前進ポンプを含むことである、ポンプアセンブリ。
7. 押出機手段を更に備える請求項６に記載のポンプアセンブリ。
8. 前記改善点が、前記ロールフィーダと前記空洞前進ポンプとに相互に連結しているスクリュフィーダ手段を更に備える、請求項６に記載のポンプアセンブリ。
9. 生地状の材料用のポンプと押出機との組み合わせであって、
   入口と出口とを有する空洞前進ポンプと、
   生地状の材料を前記空洞前進ポンプへと移送するよう適合されたスクリュフィーダと、
   前記空洞前進ポンプの前記出口に動作可能なように連結された押出機手段とを備えるポンプと押出機の組み合わせ。
   

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