JP2749809B2 - 調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は調製装置に関し、特に例えば大豆含有ペット
用食品などの澱粉質材料を押出し調理器で処理する前の
前処理装置に関する。さらに詳細には本発明は、２つの
隣接する平行な両端面を有する円筒形の室を有し一方の
室の断面積が他方の室より大である選択的に傾斜可能な
調製容器を備え、食品材料が小さい室では比較的高速混
合を受け大きい室を比較的高速に通過して充分な攪拌と
容器内における材料の適切な駐留時間とが得られるよう
にした調製装置、特に前処理装置に関する。 〈従来の技術〉 前処理装置は押出し機と組合せて広く使用されてお
り、食品材料が押出し機内で処理され調理されるに先立
って食品材料を準備し処理する。例えば粉状材料が押出
し機内の処理に先立って、比較的少ない比率の水と混和
され調製装置内において水蒸気で処理される。前処理装
置の使用は特に例えば比較的大量の大豆を含有するペッ
ト用食品などの澱粉質材料の準備的処理に有利である。 従来の前処理装置は、１対の同等な並列したフラスト
シリンドリカル（frustocylindrical）即ち筒形断面形
状で等しい断面積を有して互いに連通する混合室を有す
る細長い容器を含む。各室には室の長手方向軸線に整合
する回転可能な駆動シャフトに半径方向に取付けられた
混合棒または混合羽根が設けられ、混合羽根の形状は材
料を容器の入口端から出口端に長手方向に推進し、材料
を円筒形の壁に周りに擦り付ける。また、各室の混合羽
根は材料が両室間の連通部分に近接したとき一方の室か
ら他方の室に材料を交互的に移送する形状をなしてい
る。 一連の水入口が調製容器の長さの少なくとも一部分に
沿って設けられ食品材料が長手方向に混合室を通って前
進するとき食品材料に水を加えるようにしてもよい。調
製容器内に導入される水は粉状の性状を有する材料と完
全に均一に混合されて塊の形成を防止することが特に重
要である。塊は材料と水との不均一な混合物で塊の外面
を形成する材料が高い比率の水分を受けている。 粉状の性状を有する材料と水との適切な混合のために
は調製容器内に適当な時間だけ駐留することと材料と水
との適切な混合または攪拌がなされることが必要であ
る。 〈発明が解決しようとする問題点〉 通常の調製容器の混合羽根の回転速度を増加して容器
内の攪拌を強化すると、材料は容器を大きい速度で通過
し、対応的に材料の容器内の駐留時間が許容できない値
まで低下する。逆に混合羽根の回転速度を減少させて材
料の容器内の駐留時間を増加させると容器内の混合特性
が悪化して材料と水の適切な混合が達成できない。容器
の全長を増加することは混合シャフトに関連する機械的
問題のために望ましくない。 さらに、通常の前処理装置の構造的特性は作動の融通
性を持たないものであって、例えば所望により１つの装
置で異なる材料を異なる流量で処理することを許容しな
い。すなわち、基準寸法の容器部分を使用して装置の全
長を一時的に増加し容器内の駐留時間を増加しようとし
ても、装置の本質的な重量および構造的の特性と材料を
１つの処理段から次の処理段に通過せしめるために材料
入口および出口が特定の位置に配置されていることによ
り満足な結果が得られない。従って、前処理装置を通過
する材料の駐留時間を変更する手段を設け、該前処理装
置が異なる形式の材料を任意的に異なる流量で処理可能
とすることが望ましい。 本発明は新規な調製装置を提供し、従来技術における
問題点を解決することを目的とする。 〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、２つの細長い隣接して互いに連通するフラ
ストシリンドリカル（frustocylindrical）形状の室を
有し一方の室は他方の室より大きい断面積を有するよう
になされた細長い混合容器を設けることによって従来の
調製装置の問題点を解決する。材料が容器を通って長手
方向に前進し一方の室から他方の室に交互的に通過する
とき、小さい室内の混合羽根が比較的高い速度で材料を
攪拌し大きい室の羽根は比較的遅い速度で材料を混合し
前進せしめ、充分な混合と適切な駐留時間の両者を容器
内の材料に与える。 本発明の望ましい態様によれば、大きい室の曲率半径
は小さい室の曲率半径の1.5倍となされる。さらに、小
さい室の混合羽根を大きい室の羽根の２倍の回転速度で
回転せしめて、材料の大きい室内の駐留時間を増加し小
さい室内の混合特性を改善する手段が設けられる。 本発明の別の態様によれば、容器はその長手方向軸線
にほぼ平行な軸線の周りに選択的にピボット運動可能と
なされる。大きい室を小さい室に相対的に下方に移動さ
せ材料が重力の影響を受けて大きい室に落ちてその室内
に留まる時間が長くなるようにすることによって材料の
容器内の駐留時間を増加させることができる。従って、
本発明による装置は各種の材料を異なる流量と駐留時間
とで処理することができ、適応性が高い。 〈実施例〉 上述本発明の目的、作用および効果は図面を参照する
以下の説明により明らかとなされる。 本発明の実施例として第１図〜第４図に、粉などを混
合し水和する調製装置を数字10として示す。装置10は細
長い調製容器12を含み、容器12は押出機14の頂部に取付
けられ、容器12の出口16が押出機14の入口ホッパ18の直
上に位置する（第１図）ようになされている。押出機14
はモータによって駆動され、調製された食品は押出機14
の前端にあるダイ20を通って通常押出される。 第２図、第３図に示すように調製容器12は細長い横方
向に弓形の壁22を有し、壁22が第１のフラストシリンド
リカル（frustocylindrical）形状の混合室24と第２の
フラストシリンドリカル（frustocylindrical）形状の
混合室26とを形成する。室24、26は隣接して互いに連通
しており、第２の室26は第１の室24より大きい断面積を
有する。望ましくは大きい混合室26の曲率半径は小さい
混合室24の曲率半径の1.5倍とする。 第１の細長い混合シャフト28が第１の小さい室24の長
手方向軸線に沿って設けられ、複数の混合素子すなわち
羽根（ビータ）30を支持する。ビータ30は第１のシャフ
ト28の長さに沿ってすなわち室24の長さに沿って間隔を
おかれた位置に固着される。各ビータ30はシャフト28が
回転するとき材料を室24の長さに沿って前進させるよう
に傾斜した細長い比較的長い平坦な素子32を含む。各ビ
ータ30の最外方、すなわちシャフト28から半径方向外方
に延長する区域は比較的短い平坦なヘッド34によってＴ
字形状をなしており、ヘッド34は各混合素子32の外方端
にそれぞれ固着される。 第２の細長い混合シャフト36が第２の大きい混合室26
の長手方向軸線に沿って設けられ、複数の混合素子すな
わち羽根（パドル）38を支持する。パドル38は第２のシ
ャフト36の長さに沿ってすなわち室26の長さに沿って間
隔をおかれた位置に固着される。各ビータ30はシャフト
36が回転するとき材料を室26の長さに沿って前進させる
ように傾斜した比較的大きい平坦な混合部材40を含む。 第２図、第３図から、小さい混合室24内のビータ30は
３つの群に配置され各群のビータ30は第１の混合シャフ
ト28の周りに120°間隔をおかれており、シャフト28の
長さに沿って間隔をおかれていることが判る。３つのビ
ータ30の各群は隣接する群に相対的にシャフト28の周り
に180°間隔をおかれている。一方、隣接するパドル38
はシャフト36の周りに順序的に互いに90°間隔をおかれ
ており、シャフト36の長手方向に互いに間隔をおかれて
いる。 駆動手段42がシャフト28、36により作動的に連結され
軸回転せしめる。駆動手段42はモータ44と減速歯車手段
46とを第１図に示すように含む。駆動手段42は小さい混
合室24内に配置された第１の混合シャフト28の回転速度
を大きい混合室26内に配置された第２の混合シャフト36
の回転速度よりも大とする構造を含む。望ましくは第１
の混合シャフト28の回転速度を第２の混合シャフト36の
回転速度の２倍とし、ビータ30の運動とパドル38の運動
とを関連づける。第３図において混合シャフト28は反時
計方向に回転し混合シャフト36は時計方向に回転する。 第２図、第３図を再び参照し、各パドル38は３つのビ
ータ30からなる群の１つに関連して整合している。パド
ル38が第３図に示すように水平方向にビータ30を支持す
る混合シャフト28に向かう方向に延びているとき、ビー
タ30の１つは第１のシャフト28からパドル38と同一方向
に延びており同一のパドル38に関連する残りの２つのビ
ータ30はパドル38の両側にほぼ対称的に位置している。
第１のシャフト28が第２のシャフト36の回転速度の２倍
で回転することにより関連するパドル38は関連するビー
タ30とそれぞれ第２図、第３図に示すように噛合う。 容器12の壁22には材料出口16を容器12の一端に限定し
材料入口48を容器12の他端に限定する構造を含む。さら
に、複数の水および又は蒸気噴射ポート50が入口48と出
口16の中間位置に容器12の長さに沿って配置され、第３
図に示すように室24、26の交点位置に配置してもよい。
容器12の壁22はシャフト28、36を支持する軸受52を支持
する。さらに、第１図、第３図に示すように扉54が室2
4、26の長さに沿って配置され、清掃および整備のため
必要のときに室内部への近接を可能とする。 装置10の作動時に入口48から導入された食品または材
料は容器12内でビータ30およびパドル38の作用を受け
る。詳細にはビータ30およびパドル38の素子32おび部材
40の傾斜によって材料は細長い容器12の長さに沿って前
進せしめられる。しかし材料は横方向にも移動せしめら
れ、室24と室26との交錯部に隣接する位置を占めたとき
容器12内を長手方向に運動する間に室24と室26との間を
交互的に移動する。第２図、第３図に示すようにビータ
30およびパドル38が互いに重なり合うことによりシャフ
ト28、36の回転速度に対応して材料が室24から室26へお
よび室26から室24への移動が生ずる。 ビータ30の回転速度がパドル38の回転速度の約２倍で
あるから小さい混合室24内の材料は比較的強い攪拌と混
合を受ける。しかし、材料が室24と室26との交錯部に近
接すると関連するパドル38が材料の一部を大きい混合室
26にかきよせ、パドル38の低い回転速度により材料の攪
拌は直ちに減少する。混合室26の比較的大きい面積とパ
ドル38の比較的低い回転速度とにより材料は大きい混合
室26内で比較的大きい駐留時間を持ち、次に再び小さい
混合室24に戻る。すなわち、小さい混合室24はポート50
から噴射された水と混合室24内の材料との適切な比較的
高速な混合を達成し、パドル38は容器12内の材料に充分
な駐留時間を与え、従って材料は適切な混合のために充
分な時間が得られないほど高速で装置10を通過すること
はない。 本発明の別の実施例を第４図に略示する。装置10には
容器12に作動的に連結されて容器12をその長手方向軸線
にほぼ平行な軸線の周りに選択的にピボット運動させる
手段60が設けられる。第４図の構造の詳細は例示の目的
のみであり、容器12を傾斜させる機構は任意適当のもの
とすることができる。 容器12をピボット運動させる手段60は静止の支持部例
えば第１図の押出機14の頂部に固定されたブラケット62
を含む。ブラケット62は支持部64にピボット66によりヒ
ンジ連結され、容器12は支持部64の頂部に取付けられ、
支持部64がピボット66の周りに揺動するとき、それと共
に運動する。支持部64の一端は調整ねじ70のねじ部と係
合するナット68によって支持され、調整ねじ70を選択的
に回転すると支持部64はピボット66の周りに揺動し容器
12はその長手方向軸線に平行な軸線の周りに傾斜する。 容器12を選択的に傾斜させる手段60は装置10を材料が
通過する時間を容易に変えることを可能とする。例えば
調整ねじ70が第４図の実線位置にあり大きい混合室26の
中心が小さい混合室24の中心よりもいくらか下方にある
と、容器12内の材料は重力の影響を受けて大きい室26に
向かって下降する傾向を持ち、材料が容器内に駐留する
時間が長くなり容器内を通過する材料の全駐留時間が長
くなる。逆に、調整ねじ70が第４図の破線位置にあり容
器12が対応する破線位置をとると容器12内の材料は小さ
い室24に入りやすくなり、第１の混合軸28の回転速度が
第２の混合軸36の回転速度より大であることにより容器
12内を通過する材料の速度が大となる。容器12をピボッ
ト66の周りに傾斜させることは材料の室24、26内の駐留
時間を変えるだけでなく、材料が比較的高速のビータ30
に露出する時間をパドル38に露出する時間に対比して変
更することができ、装置10の混合特性を所望により変更
することができ、異なる形式の材料を装置10によって処
理することを可能とする。 前述実施例は単に例示を目的とするものであり、本発
明は多様な変更が可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による調製装置すなわち前処理装置を通
常の押出機の頂部に取付けて示す側面図、第２図は第１
図の調製装置の２つの互いに連通する混合室と１対の細
長い混合シャフトを示すため一部を取除いて示す拡大平
面図、第３図は第２図の線３−３に沿うパドルと関連す
る３つのビータとを示す断面図、第４図は本発明の変形
例として第１図ないし第３図に示す調製装置を通過する
材料の駐留時間を増加し減少するために傾斜せしめる手
段を示す概略図である。 10:調製装置、12:調製容器 16:出口、48:入口 22:弓形の壁、24:小さい混合室 26:大きい混合室、28:混合シャフト 36:混合シャフト、30:羽根（ビータ） 42:駆動手段、38:羽根（パドル） 44:モータ、14:押出機 50:噴射ポート、60:ピボット運動手段

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．粉末等の材料を調製する調製装置であって、 中央に混合軸36を有する一方の室26が中央に混合軸28を
   有する他方の室24よりも大きい断面積を有している一対
   の細長い相互に連結している室24、26であって互いに並
   置した関係にありかつこれらの軸36、28がほぼ同じ高さ
   になるように配置されている一対の室24、26を提供して
   いる、細長い横断面がアーチ状壁22を有している調製容
   器12と、 該容器12の長さ方向に沿って互いに間隔をおいた関係に
   あり前記一対の室24、26に連通している材料入口48及び
   材料出口16を画定している構造体16、48と、 各々が複数の外方に向かって伸びている混合要素30、38
   を備えている一対の細長い混合軸28、36と、 これらの各軸28、36を対応する室24、26の概ね長手方向
   に沿って該室内に回転自在に載置している軸載置手段5
   2、52と、 前記軸28、36に連結され該軸の軸線周りに回転し前記容
   器12を介して連続的に通過する材料を調製する駆動手段
   であって、異なる回転速度でそれぞれ前記軸を回転する
   機構を含んでいる駆動手段42と、 を有しており、 前記一対の軸が回転するとき、各軸上の混合要素が他方
   の軸の混合要素と間挿関係をなし、かつ前記軸が回転す
   る間に、前記入口から前記出口の方へ前記材料を連続的
   に送給するよう配置されている前記各軸の混合要素30、
   38と、 を備えてなる粉末等の材料を調製する調製装置。 ２．前記室の各々が所定の曲率半径を有するフラストシ
   リンドリカル断面形状を備えており、大きい断面積を有
   する一方の室の曲率半径が他方の室の曲率半径の1.5倍
   程である特許請求の範囲第１項に記載の調製装置。 ３．前記軸の長手方向に概ね平行な軸線周りに前記容器
   の選択的な枢動運動をするよう前記容器に作動的に連結
   された手段を含んでいる特許請求の範囲第１項に記載の
   調製装置。 ４．前記小さい方の室24内に位置付けられた前記軸の一
   方28が、前記軸の他方36の回転速度の約２倍で回転され
   る特許請求の範囲第１項に記載の調製装置。