JP2007175035A

JP2007175035A - 練製食品加工機の生地押出装置

Info

Publication number: JP2007175035A
Application number: JP2005381250A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kagawa; 博香川
Original assignee: MATSUYAMA MARUSAN KK
Current assignee: MATSUYAMA MARUSAN KK
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】餅や、おかき等の練製食品の生地を押出螺旋の回転によって押出口から連続的に押出すときは、生地の粘りや、硬さ等によって押出抵抗力が大きく、変動等も著しい。このため、生地の押出量を常に一定に維持し難い。
【解決手段】押出室１の押出螺旋２を回転して、練製食品の生地を押出口３から押出す練製食品加工機において、該押出螺旋２の後端面８に、該螺旋駆動軸６の軸端部７を嵌合させて連結する軸穴１０を形成したステンレス製の連結メタル１１を設け、この螺旋駆動軸６の軸端部７には、該螺旋後端面８を接当させる軸リブ９を形成した。押出螺旋２の螺旋後端面８の連結メタル１１が、螺旋駆動軸６の軸端部７の軸リブ９に接当して、常に一定の連結位置を維持すると共に、この押出螺旋２による生地押出圧力の反力を受けても、これら螺旋駆動軸６の軸受部や、押出螺旋２等を損傷させないようにして円滑に駆動回転する。
【選択図】図１

Description

この発明は、主として餅や、団子、あん、菓子等の練製食品生地の成形に用いられ、餅切り機や、あん切り機、クッキー成形機等の練製食品加工機の生地押出装置に関するもので、生地の押出を正確に行わせるものである。

螺旋駆動軸に押出螺旋を連結して駆動回転することによって、練製食品生地を押出室の押出口部から押出しながら、この押出口の外側に接近して回転するカッターで一定量に切り落す技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。
特公昭６３−４８５０８号公報（第１頁、図１）。

餅や、おかき等の練製食品の生地を押出螺旋の回転によって押出口から連続的に押出すときは、生地の粘りや、硬さ等によって押出抵抗力が大きく、又、この抵抗力の変動等も著しい。このため、生地の押出量を常に一定に維持し難いものである。特に、この押出螺旋をモータで駆動するとき、軸受部等に大きい圧力が働いて変形したり、押出螺旋部や、これらの表面のテフロン加工等の、摩耗、剥離等の損傷を生じ易い。又、この押出螺旋の駆動をベルト伝動によって無段変速できる形態とすれば、ベルト伝動のスリップを発生し易くなって、生地の押出量を常に一定に維持し難い等の欠陥がある。更には、食品の種類等によって押出速度、乃至押出量は、無段階に、しかも、これらの変速、乃至変更幅等の領域を広く設定できることが要求されるものであるが、該ベルト伝動による形態では、この使用範囲が狭い領域に制限される。

請求項１に記載の発明は、押出室１の押出螺旋２を、インバータ５を介して無段変速可能に電動されるギヤドモータ４により回転して、この押出室１に収容の練製食品の生地を押出口３から押出す練製食品加工機において、該押出螺旋２の後端面８には、該螺旋駆動軸６の軸端部７を嵌合させて連結する軸穴１０を形成したステンレス製の連結メタル１１を設け、この螺旋駆動軸６の軸端部７には、該螺旋後端面８を接当させる軸リブ９を形成したことを特徴とする生地押出装置の構成とする。

該ギヤドモータ４がインバータ５を介して伝動されることによって、押出螺旋２を伝動回転する。この押出螺旋２の回転によって、押出室１内のに供給生地を押出口３から一定圧に維持して強制的に押し出す。この生地の押出圧は、インバータ５によるギヤドモータ４の回転制御が行われて、生地の硬、軟等の変化に拘らず略一定圧に制御維持されて、生地を強制的に押出して、この押出量を略一定量に維持する。又、この生地の押出量を変更調節するときは、該インバータ５による出力を調節することによって、ギヤドモータ４による押出螺旋２の回転数を無段階に変更して、生地の押出量を小量域から大量域に渡って幅広く、しかも無段階に変更調節することができる。このように、インバータ５を介して電動されるギヤドモータ４によって螺旋駆動軸６を回転して、この駆動軸６に連結する押出螺旋２を、生地押出圧力を一定に維持するように強制駆動する。この螺旋駆動軸６は、この軸端部７が押出螺旋２の回転する押出室１側に突出されていて、この軸端部７に対して押出螺旋２の後端面８のステンレス製の連結メタル１１に形成された軸穴１０を嵌合することによって連結して連動回転される。このとき押出螺旋２の螺旋後端面８の連結メタル１１が、螺旋駆動軸６の軸端部７の軸リブ９に接当して、常に一定の連結位置を維持すると共に、この押出螺旋２による生地押出圧力の反力を受けても、これら螺旋駆動軸６の軸受部や、押出螺旋２等を損傷させないようにして円滑に駆動回転する。

請求項１に記載の発明は、生地を押し出す押出螺旋３を、インバータ４を介して電動されるギヤドモータ４によって駆動回転するものであるから、押出口３から押し出される生地の押出量を、この生地の状態や、粘性のばらつき等の変化に拘らず一定に制御維持することができる。又、このインバータ４の出力調節によって押出圧力を変更して押出量を幅広く、無段階に変更調節することができ、構成、及び調節操作を簡単化すると共に、生地の大きさや、製品等に対する利用範囲を広くすることができる。

しかも、前記押出螺旋２のステンレス製の連結メタル１１は、表面をテフロン加工することを要せず、又、押出螺旋２を比較的軟らかいアルミ製、乃至合成樹脂製としても損傷し難くすることが可能であり、押出生地を損傷させない構成とすることができる。又、螺旋駆動軸６の軸端部７の軸リブ９に、この押出螺旋２の螺旋後端面８に設けられた連結メタル１１部を接当させて、この押出螺旋２の押出抵抗力を受けるため、この剛性の高い連結メタル１１を構成することによって、螺旋駆動軸６の軸受部や、軸穴１０部、螺旋後端面８等の摩耗変形等を少なくすることができ、安定した生地の一定押出量を維持させることができる。

図面に基づいて、練製食品加工機は、押出室１内に供給した練製食品の生地を押出螺旋２の回転によって、押出口３から押出しながら、この押出口３の外側縁に沿って回転するカッター１５で所定量毎に切断分離するものである。箱型状の機台１６と、この機台１６上に搭載の伝動ケース１７、押出螺旋２を有して上部のホッパー１８から供給される生地を押し出す押出ケース１９、及び、この押出ケース１９の前端押出口３から押し出される生地を所定量毎に切断分離するカッター１５等を配置する。機台１６内には、該押出螺旋２を連動回転するための電動ギヤドモータ４と、カッター１５を連動回転するための電動モータ２０、及び一回転毎に定位置で停止する電磁クラッチからなるカッタークラッチ２１等を配置している。又、伝動ケース１７には、押出螺旋２を駆動するための左右一対の螺旋駆動軸６を軸装して、この螺旋駆動軸６の連動ギヤ２２を内装する。又、押出室１には、左右対称状の一対の押出螺旋２が水平、平行状に軸支されて、これら押出螺旋２間の前端中央部には、所定形態の生地押出口３を形成する。

ここにおいて、この発明に係る生地押出装置は、押出室１の押出螺旋２を、インバータ５を介して無段変速可能に電動されるギヤドモータ４により回転して、この押出室１に収容の練製食品の生地を押出口３から押出す練製食品加工機において、該押出螺旋２の後端面８には、該螺旋駆動軸６の軸端部７を嵌合させて連結する軸穴１０を形成したステンレス製の連結メタル１１を設け、この螺旋駆動軸６の軸端部７には、該螺旋後端面８を接当させる軸リブ９を形成したものである。

該ギヤドモータ４がインバータ５を介して伝動されることによって、押出螺旋２を伝動回転させる。この押出螺旋２の回転によって、押出室１内の供給生地を押出口３から一定圧に維持して強制的に押し出す。この生地の押出圧は、インバータ５によるギヤドモータ４の回転制御が行われて、生地の硬、軟等の変化に拘らず略一定圧に制御維持されて強制的に押して、この押出量を略一定量に維持する。又、この生地の押出量を変更調節するときは、該インバータ５による出力を調節することによって、ギヤドモータ４による押出螺旋２の回転数を無段階に変更して、生地の押出量を小量域から大量域に渡って幅広く、しかも無段階に変更調節することができる。このようにインバータ５を介して電動されるギヤドモータ４によって螺旋駆動軸６を回転して、この駆動軸６に連結する押出螺旋２を、生地押出圧力を一定に維持するように強制駆動する。この螺旋駆動軸６は、この軸端部７が押出螺旋２の回転する押出室１側に突出されていて、この軸端部７に対して押出螺旋２の後端面８の連結メタル１１に形成された軸穴１０を嵌合することによって連結して連動回転される。このとき押出螺旋２の螺旋後端面８の連結メタル１１が、螺旋駆動軸６の軸端部７の軸リブ９に接当して、常に一定の連結位置を維持すると共に、この押出螺旋２による生地押出圧力の反力を受けても、これら螺旋駆動軸６の軸受部や、押出螺旋２等を損傷させないようにして円滑に駆動回転する。

前記ギヤドモータ４は、この機台１６の外側壁部に取付けられたインバータケース２３内のインバータ５回路を介して電動される。このインバータ５による周波数の変換制御によって、押出螺旋２の押出圧力を設定の一定圧力に維持するように駆動回転する負荷制御が行われる構成としている。このような生地押出圧力の設定値を調節して押出量、乃至押出能率を変えるための押出量調節ダイヤル２４を機台１６の外側面に設けて、この調節ダイヤル２４の回動調節により、インバータ５の周波数変換による出力電圧を調節して、ギヤドモータ４の回転数を変更調節する構成としている。又、この機台１６の外側面には、該押出量の調節ダイヤル２４を設けると共に、各モータ４、２０等の電気回路の電源スイッチ２５や、ギヤドモータ４と、カッター１５の電動モータ２０等をＯＮ、ＯＦＦするモータスイッチ２８、及び、カッター１５の電磁クラッチ２１を入り、切りするカッタースイッチ２６等を配置している。該ギヤドモータ４から上側部の入力軸２７との間はチエン２９を掛け渡して連動し、この入力軸２７から左右一対の螺旋駆動軸６のうち、片側の連動ギヤ２２に噛合させ、これら左右一対の螺旋駆動軸６の連動ギヤ２２の噛合によって左右対称状に回転するように連動構成としている。

これら左右一対の螺旋駆動軸６は、伝動ケース１７に前後一対のベアリング３０、３１によって軸受される。これら各螺旋駆動軸６の後端部は、伝動ケース１７の後壁部３２の軸受穴部３３を外側から覆うキャップ形態の軸受けメタル３４をボルト３５締めによって取付け、この軸受メタル３４の内側には、凹部を形成して該螺旋駆動軸６の後端面を受けるスラストベアリング３６を設け、押出螺旋２の回転による押出力の反力を受ける構成としている。この伝動ケース１７には潤滑油としてグリスを用いて潤滑することができ、押出室１側へオイルが滲出しないようにしている。この伝動ケース１７の後側には伝動カバー５４を設けて、前記ギヤドモータ４からのチエン２９連動を覆っている。又、この伝動ケース１７の前壁部３７の前面側には、各螺旋駆動軸６に対して押出螺旋２が連結されると共に、これらの押出螺旋２を収容する押出ケース１９の前端縁を接合させてスタットボルト３８に嵌合させて、ナット３９で締め付けて着脱可能に構成している。この前壁部３７には、各螺旋駆動軸６を軸受する軸受穴部３３が形成されていて、前記ベアリング３０と、オイルシール４０を内装し、適宜の間隔部４１を形成して前端部に合成樹脂製の円盤形態の軸受カバープレート４２をボルト４３締めで着脱可能に取付ける。このカバープレート４２は前壁部３７面に突出して取付けられる。前記押出ケース１９の後壁部５２には、この円形状のカバープレート４２の嵌合するプレート穴６１が形成されていて、押出ケース１９を取付けることにより、しかもこれらカバープレート４２と穴との嵌合によって、押出ケース１９の後壁部５２の内側面とカバープレート４２面とが略同一面になるか、乃至はカバープレート４２面が若干押出室１内側へ膨出するように形成して、この押出室１内の洗浄、清掃の行い易い形態に構成している。これら各螺旋駆動軸６の軸端部７には、該軸受カバープレート４２の嵌合する軸穴径よりも大きい径の軸リブ９を形成して、この軸リブ９を該軸受カバープレート４２の外側面に重合させている。又、この軸端部７には、押出螺旋２の軸穴１０を嵌合させて、この軸穴１０の内周部に形成のピン溝４５に係合する係合ピン４４を設け、この係合ピン４４をピン溝４５に係合させて押出螺旋２を駆動回転することができる。

これら押出螺旋２の前端部には、螺旋軸４６が突出されて、押出ケース１９の前端部にボルト４７締めで着脱の前部ケース４８を取付けて、この前部ケース４８の内部に形成の軸受穴５３にスリーブ等を介在させて嵌合させて回転自在に支持させる。この前部ケース４８の中央部には、前側に押出口３を形成した押出口体４９を、取付リング５０によって着脱、乃至付替自在に取付ける。これら各押出螺旋２を、硬質性の合成樹脂製、又はアルミ製として成形する場合には、螺旋後端面８にメタル嵌合穴を形成して、この嵌合穴にテフロン加工を必要としないステンレス製等の連結メタル１１を嵌合させて、ボルト５１締めで取付ける。この連結メタル１１の後端面を押出螺旋２部よりも後側へ突出させて、螺旋後端面８として、前記軸リブ９、及び軸受カバープレート４２と対面させている。

前記押出口体４９は、硬質性の合成樹脂製で成形して、取付リング５０の前部ケース４８に対する螺合によって取付けられるが、この押出口体４９と取付リング５０を合成樹脂製で一体構成として、前部ケース４８に対して螺合して着脱可能の構成とすることもできる。このような押出口体４９に形成される押出口３は、図６のように、餅切り機のように生地の押出と同時に球形状に膨出させる形態Ａでは、この押出口３の口径Ｒを口道長さＬよりも大きく形成するが、この生地の押出径を、口径Ｒと略同径の太さ、乃至この口径よりも細くして長く押出形成する形態Ｂの場合は、図７のように口径Ｒを口道長さＬよりも小さく形成する。このようにして押出螺旋２の回転によって押し出される生地を略一定の太さの径で押出口３から押し出させる。このとき高圧で押出口３を押し出される生地は、押出口３の口道長さＬが長いため、押出口３の前端部から外側へ押し出されたとき急に太径に膨出形成されるような変形を少なくすることができる。この押出口体４９における押出口３の配置形態は、単一口（図６）に限らず生地の種類や、成形製品の種類等によって、二個口、三個口（図７）、四個口のように複数個口配置形成する構成とすることもできる。この複数口形態の構成であっても、カッター１５の一回転ごとの切断作用は同時に行われる。又、各押出口３の形状も単なる円形断面ａに限らず角形断面ｂ形状に形成することもできる。又、このような生地を細長い形態で押し出す成形加工では、カッタースイッチ２６をＯＦＦにして前記カッター１５の回転を停止し、押出口３の前側にこの押出生地を受けて前側へ送り出すベルトコンベアを別途設置して使用することができる。

前記カッター１５は、押出口３の横方向に位置して機台１６に支架され、カッター軸５５の周りに回転されて、押出口３の前縁を上側から下方へ回動して、この押出口３から押出される生地を所定の太さ、乃至長さに切り落すものである。この押出口３の前側には、この押出口３から押出される生地の接近を検出する近接センサ形態の生地センサ５６が設けられて、この生地センサ５６が生地の押出量を検出することにより、前記カッター１５のクラッチ２１を連繋して、カッター１５を一回転させて押出生地を所定量に切断する。この押出量を大、小に調節、変更するときは、生地センサ５６を押出口３に対して前後に移動調節して、接近、又は離間させることによって行われる。前記モータ２０の回転によってクラッチ２１を介してカッター軸５５がチエン５７、５８連動されるが、このセンサ５６によるスイッチがＯＮすると、クラッチ２１が連繋される毎に定位置で停止していたカッター１５が一回転されて押し出される生地を切り落す。

電源スイッチ２５をＯＮして、モータスイッチ２８を押すとインバータ５を介してギヤドモータ４と、モータ２０が伝動される。ここでダイヤル２４を操作して押出螺旋２による押出量を目標位置に設定すると共に、丸目餅Ａを成形する場合や、押出生地を一定の長さに切り落す場合等では、これらの切落太さや、長さ等に応じた目的位置に生地センサ５６を前後に移動調節して固定する。そして、加工目的の食品生地をホッパー１８に供給すると、前記ギヤドモータ４によって螺旋駆動軸６等の伝動機構を介して駆動される押出螺旋２の回転によって、押出室１内を前端の押出口体４７へ向けて押圧され、押出口３から外側へ押し出される。この押出螺旋２における押出抵抗力は、生地の種類や、硬、軟、粘性等によって異なり、又は、生地の押出途中で変化することがあるが、この押出低効力の変化があっも押出回転数はインバータ５の作用によって略一定になるように維持制御される。このため、前記押出口３から押し出される生地の押出速度、乃至押出量は常に略一定に維持される。このようにして押出口３から生地が押し出されて、押出生地量が所定量に達するとると、これを生地センサ５６が検出してカッタークラッチ２１を入りにして、カッター１５を一回転させて押出口３の外縁から切断して分離する。

又、前記のように押出螺旋２による生地押出の反力によって、押出螺旋２は、後側の螺旋駆動軸６に向けて強く押されるが、この圧力は駆動軸６の軸リブ９と押出螺旋２の連結メタル１１との間で圧接支持される。従って押出螺旋２が比較的軟らかな材質のアルミ製や、合成樹脂製であっても、これらの連接部が摩耗損傷することを少なくすることができる。又、この生地押出圧力によって生地自体もこの駆動軸側へ押圧されるが、駆動軸６には該軸リブ９の形成によって、軸受カバープレート４２に対するこの駆動軸６の嵌合穴間隙部から軸受部の間隔部４１側への浸入を防止することができる。そして、この押出生地の圧力を強く受ける軸受カバープレート４２を合成樹脂製とすることによって掃除が行いやすく、餅生地のように強く粘り着き易い生地や、硬い生地である場合でも、容易に取り除くことができ、この軸受カバープレート４２の交換も簡単、容易にできる。

前記押出口３からの生地の押出速度、乃至押出量を大、小に変更するときは、調節ダイヤル２４を操作して、インバータ５の出力を調節することによりギヤドモータ４の出力電圧を調節して、このギヤドモータ４による各押出螺旋２の回転数を調節された設定値に一定に維持制御する。又、生地を紐状Ｂにして単に押し出すだけの加工形態では、カッタースイッチ２６をＯＦＦにして、生地センサ５６を押出口３から前方へ移動させて作動域外の位置におくことによって、カッタークラッチ２１を入りにできない状態とすることができる。

このようにして作業が終ると、前記押出ケース１９の押出室１内を直接に、又は、この押出ケース１７等を伝動ケース１７から取外して、押出螺旋２や、押出室１内等の洗浄、清掃を行うことができる。このとき押出ケース１９を取外すにはスタトボルト３８のナット３９を解いて行い、前部ケース４８はスタットボルト４７のナットを解くことによって分解することができる。押出ケース１９を伝動ケース１７から外すと押出螺旋２の後端部が螺旋駆動軸６の軸端部７から抜き外れる。このためこの軸端部７と嵌合していた連結メタル１１の軸穴１０内部の洗浄を容易に行うことができる。又、伝動ケース１７側の軸端部７や、軸リブ９、及び軸受カバープレート４２等が伝動ケース１７の前面に露出しているために洗浄が容易である。

次に、主として図８においては、前記伝動ケース１７をアルミ鋳造製とするときは前記螺旋駆動軸６の軸受穴部３３に、ベアリング３０、３６、６７を嵌合保持する軸受メタル６３、６４を嵌合させたものである。軸受カバープレート４２はこの軸受メタル６３のフランジ鍔部６５の前面に沿って重合させて、これら重合部をボルト４３締めで該伝動ケース１７の前壁部３７に取付けている。又、後壁部３２側の軸受メタル６４は、このフランジ部６６をボルト３５締めでこの後壁部３２に取付けて、この軸受メタル６４の内縁部と、駆動軸６の軸径段付部との間に内部スラストベアリング６７を設け、この軸端部と、軸受メタル６４の内部に形成の軸受穴底部との間に外部スラストベアリング３６を設ける形態としたものである。

練製食品加工機の電動機構線図。その側面図。その平面図。その一部螺旋駆動軸部の拡大断面図と、その正面図。その押出螺旋の一部の拡大背面図と、その側断面図。その押出口体部の側断面図と、その正面図。その押出口体部の別例を示す側断面図と、その正面図。一部別例を示す伝動ケース部の平断面図。

符号の説明

１押出室
２押出螺旋
３押出口
４ギヤドモータ
５インバータ
６螺旋駆動軸
７軸端部
８螺旋後端面
９軸リブ
１０軸穴
１１連結メタル

Claims

押出室（１）の押出螺旋（２）を、インバータ（５）を介して無段変速可能に電動されるギヤドモータ（４）により回転して、この押出室（１）に収容の練製食品の生地を押出口（３）から押出す練製食品加工機において、該押出螺旋（２）の後端面（８）には、該螺旋駆動軸（６）の軸端部（７）を嵌合させて連結する軸穴（１０）を形成したステンレス製の連結メタル（１１）を設け、この螺旋駆動軸（６）の軸端部（７）には、該螺旋後端面（８）を接当させる軸リブ（９）を形成したことを特徴とする生地押出装置。