JP3032453B2 - 高粘性物質の定量供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、例えば、餡、味噌、クリーム、
マスタード、ガム基材、歯磨き、洗顔料、インク等各種
の食品類、薬品類、化粧品類に属する粘性物質のうち、
レオメータ硬度１００以上の非ニュートン流体と呼ばれ
る比較的粘性の高い製品を製造する過程において、製造
された高粘性製品を最終工程としての包装処理工程に対
してパイプ輸送によって連続的に定量供給することので
きる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の高粘性物質製品のうち、例えば、
硬練り餡とよばれる、餡原料に砂糖等糖類を加熱混合し
て攪拌釜等で練り合わせた餡練り後の製品は、比較的粘
性が高くて殆ど流動性をもたないような硬さを有してい
るので、攪拌釜から取り出された製品をポンプによるパ
イプ輸送手段によって最終工程としての包装処理工程へ
連続的に定量供給することができず、そのため攪拌釜の
下にバット状の容器を乗せた台秤を配置して、しゃもじ
等を用いて手作業により所定量の硬練り餡を攪拌釜から
容器内へ移し、最終的に計量された容器内の製品をフィ
ルムで包んで出荷するという方法によっていた。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】このように、製造された硬練
り餡は、高粘性であるためにポンプによるパイプ輸送手
段によって包装処理工程へ移送することができず、バッ
ト状容器内に移して運搬するという手作業によるため
に、移送工程が非能率であるという問題のみならず、製
品はポンプによるパイプ輸送ができないような硬さを有
するために、バット状容器で包装処理工程に移送された
製品の形状は、袋に投入することが困難なほど硬くて不
揃いであり、そのため、フィルム状の袋内へ収納して口
をヒートシールするという密閉形の完全包装が行えず、
フィルムで包むだけの開放形簡易包装によらざるを得な
い。

【０００４】そのため、製品は、包装処理工程への移送
されるまでの間は大気開状態であって、その間における
雑菌の付着繁殖の可能性が高くて衛生面で好ましくな
く、しかも包装処理工程でフィルムにより簡易包装され
た後も、包装が簡易性であるために、保管及び移送の過
程での乾燥も早く、製品の日持ち性に悪い影響を与える
という問題があった。

【０００５】なお、高粘性物質を輸送する手段として、
一対のインペラーを互いに噛み合わせた回転ポンプを使
用することも考えられるが、攪拌釜により製造された直
後の未だ９０℃程度の高い熱を持っている硬練り餡を、
この回転ポンプによって圧送した場合には、原料が一対
のインペラーの間を通過する際に大きく加圧されること
によって、製品中に含まれる糖分が析出し、製品の表面
に多数の白い縞状の線が現れて商品としての価値が低下
するという問題がある。

【０００６】また、餡のうち、粒餡のように粒状の形が
活かされている製品では、前記のような回転ポンプによ
り圧送した場合には、原料が一対のインペラーの間を通
過した際に粒が潰されて、粒度を残せなくなるという問
題がある。

【０００７】更に、高粘性物質のパイプ輸送手段とし
て、油圧シリンダの圧力を利用してタンク内の高粘性物
質をタンク底面の孔から輸送パイプ内へ押し出す方法も
考えられるが、このような製品の押し出し方法では、粒
餡のような製品では、製品が孔を通過する際の押し出し
圧によって粒が潰されるという問題の外に、押し出され
る製品の流量を適切にコントロール出来ないので、常に
一定量の製品を一定の速度で供給することが困難である
という問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来におけるこの種の問題点を解消し、高粘性物質製品
に対して外的変形の原因となる大きな圧力を与えること
なく、輸送パイプ内へ送り込むことができ、しかも流動
性のない高粘性物質であっても、輸送パイプ内を通して
包装処理工程へ定量供給できることを目的としたもので
ある。

【０００９】本発明は、上記の目的を達成するための手
段として、タンク内に収納した高粘性物質製品の表面
を、タンク内周面との気密性を維持し得るシリンダヘッ
ドにより加圧しながら、該シリンダヘッドの上方に設け
たピストンポンプを上下動することで、所定量の製品を
前記シリンダヘッドの吸い込み口より前記ピストンポン
プ内を経由して輸送管内へ送り出し、前記輸送管の途中
に設けたエアダンパー内をコンプレッサーにより前記タ
ンク内と同じ圧力とすると共に、該エアダンパーより先
の輸送管の吐出量を絞っておくことで、該エアダンパー
内に予め高粘性物質製品の一部を吸い込んでおいてか
ら、前記ピストンポンプの脈動と前記コンプレッサーか
らの圧力に伴う前記エアダンパー作動によって、前記輸
送管内へ送り出された粗密状態に配列される製品の粗の
部分に対してエアダンパー内の高粘性物質製品を補充供
給して、輸送管内に高粘性物質製品を粗密なく連続して
供給することを特徴とする。

【００１０】上記の製造方法を得るための具体的な装置
としては、タンク内周に収納した高粘性物質製品の表面
を、タンク内周面との気密性を維持して加圧し得るシリ
ンダヘッドと、前記シリンダヘッドの上方に配置され
て、該シリンダヘッドの加圧により製品の一部を吸い込
み口を通して内部へ吸い込んでから輸送管方向へ送り出
すためのピストンポンプと、前記輸送管の途中に設けら
れた、予め一部の高粘性物質製品が吸い込まれていると
共に、コンプレッサーにより内部圧力を前記タンク内と
同じとしたエアダンパーと、このエアダンパーより先の
輸送管の吐出量を絞っておくためのバルブとにより構成
することが好ましい。

【００１１】タンク内周面とシリンダヘッド外周面との
気密性を維持するための手段として、シリンダヘッド外
周面にゴムまたはテフロン系の軟質性リップを設けるこ
とが好ましい。

【００１２】タンク内の高粘性物質製品を加圧するシリ
ンダヘッドの圧力と輸送管の途中のエアダンパー内の圧
力とは、同一のコンプレッサーによるエア供給により行
われるような構成とすることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る高粘性物質である硬
練り餡の定量供給方法を実施するための装置を、図面に
示す実施例に基づいて説明すると、図１は、本発明に係
る定量供給装置の基本的構成を示す断面図であり、１
は、コンプレッサー３３から所定の空気圧が連続的に供
給されることで夫々ピストンロッド３ａ，３ｂが作動す
る左右一対のシリンダ２ａ，２ｂと、前傾ピストンロッ
ド３ａ，３ｂの上端を一体に連結する昇降バー４とから
なる門構型の加圧機構であり、前記昇降バー４の下面に
一対のサポートロッド５ａ，５ｂが前記ピストンロッド
３ａ，３ｂと平行に延出し、該サポートロッド５ａ，５
ｂの下端に円盤状のシリンダヘッド６が固定されてい
る。

【００１４】前記門構型加圧機構１における左右のシリ
ンダ２ａ，２ｂの間のベース１ａ上には、図示外の攪拌
釜により製造された硬練り餡７を収納したタンク８が配
置されて、このタンク８の内周面に前記シリンダヘッド
６の外周縁が気密性を保持できるようにして嵌合され、
タンク８内における硬練り餡７の上面に対して、前記シ
リンダヘッド６とピストンロッド３ａ，３ｂを介して前
記コンプレッサー３３から連続的に一定の圧力が加えら
れている。

【００１５】図２に示すように、タンク８内の硬練り餡
７の上面を加圧するシリンダヘッド６の外周縁には、タ
ンク８の内周面との気密性を保持するためのゴムまたは
テフロン系の軟質性リップ９が取り付けられていると共
に、平面部の一部に該シリンダヘッド６がタンク８内の
硬練り餡７を加圧した際に、タンク８内の空気を外部へ
排出するためのエア抜きバルブ１０が設けられている。

【００１６】また、前記昇降バー４の下面から延出する
一対のサポートロッド５ａ，５ｂの中間には水平な支持
梁１１が固定されていて、この支持梁１１と前記シリン
ダヘッド６との間には、前記タンク８内の硬練り餡７を
タンク８外へ送り出すためのピストンポンプ１２が設け
られている。

【００１７】前記ピストンポンプ１２は、上端が前記支
持梁１１に固定されたボデー１３と、該ボデー１３から
突出して下端が前記シリンダヘッド６の中央部に固定さ
れたポンプチューブ１４とからなり、ボデー１３内には
エアシリンダのピストン１５が設けられると共に、ポン
プチューブ１４内には前記ピストン１５から延びるコン
ロッド１６と、前記ポンプチューブ１４内を摺動するパ
ッキングロッド１７が設けられ、前記コンロッド１６の
下端から突出するロッド１８を前記パッキングロッド１
７内に貫通させた後、該ロッド１８の下端に前記パッキ
ングロッド１７の下端を支えるバルブ１９が設けられて
いる。

【００１８】また、前記シリンダヘッド６における前記
ポンプチューブ１４の下端接続部には、吸い込み口２０
とこの口２０を開閉するボールバルブ２１とが設けられ
ていると共に、前記ポンプチューブ１４内のパッキング
ロッド１７は、内部に空洞部２２を有し、前記ロッド１
８との軸着部にスリット２３が設けられている。

【００１９】そのため、前記ピストン１５の下降により
コンロッド１６を介して前記パッキングロッド１７が押
し下げられると、吸い込み口２０がボールバルブ２１に
より閉じられ、逆に前記ピストン１５の上昇によりコン
ロッド１６を介して前記パッキングロッド１７が引き上
げられると、ボールバルブ２１による吸い込み口２０が
開放されるようになっている。

【００２０】一方、前記ボデー１３には、前記ポンプチ
ューブ１４内と通ずる吐出口２４が設けられ、この吐出
口２４に包装処理工程３１へ到るシリコン系もしくはテ
フロン系のフレキシブルチューブによる輸送管２５が接
続されていて、この輸送管２５の途中には、該輸送管２
５内へ硬練り餡７を隙間なく連続的に充填して移送する
ためのエアダンパー２６が設けられている。

【００２１】前記エアダンパー２６は、図５のように、
上部に前記コンプレッサー３３と接続されたエア導入口
２７を有するシリンダ２８とピストン２９とからなり、
シリンダ２８の下端と前記輸送管２５とが導通管３０に
より接続されている。

【００２２】攪拌釜により硬練り餡７が製造されると、
この硬練り餡７は前記タンク８内へ移され、門構型加圧
機構１におけるシリンダヘッド６の下面に配置される。
加圧機構１における左右のシリンダ２ａ，２ｂによりピ
ストンロッド３ａ，３ｂを押し下げることで、シリンダ
ヘッド６をタンク８内の硬練り餡７の表面へ押し付ける
と、シリンダヘッド６とタンク８とは、軟質性リップ９
がにより気密性が保持されているので、硬練り餡７はシ
リンダヘッド６により加圧されながらタンク８内の余分
な空気がエア抜きバルブ１０を通して外部へ排出され
る。

【００２３】なお、シリンダヘッド６により硬練り餡７
を加圧してタンク８内の余分な空気を排出する際に、図
４のように、ピストンポンプ１２のピストン１５を下降
させて、パッキングロッド１７をポンプチューブ１４内
の下方へ押し下げることで、吸い込み口２０がボールバ
ルブ２１により閉じられるようにしておく。

【００２４】タンク８内の余分な空気が排出されたの
ち、エア抜きバルブ１０を閉じて、図３のように、ピス
トンポンプ１２のピストン１５を上昇する。そのとき、
硬練り餡７の表面は、前記のようにピストンロッド３
ａ，３ｂによるシリンダヘッド６の押し下げ力を受けて
いるので、前記のようにピストンポンプ１２のピストン
ロッド１５が上昇することで、パッキングロッド１７が
上昇してポンプチューブ１４内下方部が負圧となり、吸
い込み口２０のボールバルブ２１が外れて、タンク８内
の所定量の硬練り餡７が吸い込み口２０よりポンプチュ
ーブ１４の下方部１４ａ内へ吸い込まれることになる。

【００２５】そして、次に図４のように、ピストンポン
プ１２のピストン１５が下降すると、シリンダヘッド６
の吸い込み口２０がボールバルブ２１により閉じられた
状態で、コンロッド１６の下降によりパッキングロッド
１７が下方へ押されると共に、バルブ１９がパッキング
ロッド１７の下面から分離するように突出するので、ポ
ンプチューブ１４の下方部１４ａ内に詰め込まれた硬練
り餡７が、パッキングロッド１７の内部の空洞部２２か
らスリット２３を経て、パッキングロッド１７の上方の
吐出口２４の方向へで押し上げられる。

【００２６】このようなピストンポンプ１２の往復動に
よって、ポンプチューブ１４内へ吸い込まれた硬練り餡
７は、前記の往復動によって徐々に吐出口２４の近辺へ
押し上げられて行くが、吐出口２４の近辺に所定量が溜
まると、図３のように、油圧ピストン１５が上昇してパ
ッキングロッド１７が押し上げられる度毎に、吐出口２
４の近辺の一部の硬練り餡７が輸送管２５内へ送り出さ
れる。

【００２７】なお、前記のようにピストンポンプ１２の
往復動が繰り返されている間に、門構型加圧機構１の左
右のシリンダ２ａ，２ｂによるシリンダヘッド６の加圧
作用は前記のように途切れることなく連続して徐々に進
行しており、このシリンダヘッド６の加圧とピストンポ
ンプ１２の往復動とにより、タンク８内の硬練り餡７が
ピストンポンプ１２内へ吸い込まれて、逐次輸送管２５
の方向へ送られる。

【００２８】このようにして輸送管２５内へ送られる硬
練り餡７は、ピストンポンプ１２の上昇工程で一部が輸
送管２５内へ送り出され、ピストンポンプ１２の下降工
程ででは輸送管２５内へ送り出されないので、ピストン
ポンプ１２の脈動によって、硬練り餡７は輸送管２５内
において、図５の左側部分に示すように、密の部分Ａと
粗の部分Ｂとが交互に連続した粗密状態となり、従っ
て、このような粗密状態のままで包装処理工程３１へ送
られたとしても、定量供給が行えたとはいえないことと
なる。

【００２９】そこで、粗密状態のまま輸送管２５内を通
して送られる先頭部分の硬練り餡７のうち、密の部分Ａ
にある一部の硬練り餡７を、予め輸送管２５の途中に設
けエアダンパー２６内へ吸い込み充填させておき、この
エアダンパー２６内を、前記コンプレッサー３３と接続
されたエア導入口２７を通して、前記タンク８内の圧力
と同じ圧力に保つと共に、エアダンパー２６より先の輸
送管２５に設けたバルブ３２によって輸送管２５による
吐出量を絞った状態としながら、ピストンポンプ１２の
脈動を継続して、粗密状態の硬練り餡７をエアダンパー
２６の方向へ送り込む。

【００３０】図５のように、ピストンポンプ１２の脈動
により、輸送管２５内の粗密状態に配列された硬練り餡
７がエアダンパー２６の下方に送られるが、前記のよう
にエアダンパー２６内の上方にはコンプレッサー３３か
らタンク８内に対する圧力と同じ圧力が与えられている
ので、輸送管２５内を移送される硬練り餡７の粗の部分
Ｂが導通管３０の部分へ来ると、上方のエアダンパー２
６から下方の粗の部分Ｂに対して、所定量の硬練り餡７
が充填されて密の状態とする。なお、輸送管２５内の密
の部分Ａに対しては、エアダンパー２６内の硬練り餡７
が供給されることはない。

【００３１】前記のようにして、エアダンパー２６内の
硬練り餡７が輸送管２５内の粗の部分Ｂへ送られると、
エアダンパー２６内における硬練り餡７の量が減少す
る。しかし、輸送管２５内の硬練り餡７は、エアダンパ
ー２６より先の輸送管２５に設けた前記バルブ３２が絞
られることで、輸送管２５内の吐出圧が高まっているの
で、エアダンパー２６内に対してタンク８内の圧力と同
じ圧力が与えられていたとしても、ピストンポンプ１２
の脈動により輸送管２５内を粗密状態の硬練り餡７がエ
アダンパー２６の下方へ送られて来ると、粗密状態の硬
練り餡７における密の部分Ａの一部が導通管３０を通し
てエアダンパー２６内へ押し込まれ、先に放出された分
の硬練り餡７を補充する。

【００３２】なお、輸送管２５のバルブ３２を絞めて、
輸送管２５内の吐出圧を高ることにより、輸送管２５内
における硬練り餡７の密の部分Ａの一部がエアダンパー
２６内へ補充されても、輸送管２５内の吐出圧を高める
ことでバルブ３２の手前側の輸送管２５内の硬練り餡７
の移動量が制限されるので、エアダンパー２６から粗の
部分Ｂへ供給される分量と、密の部分Ａからエアダンパ
ー２６内方向へ補給される分量がいずれも硬練り餡７の
移動量よりも大きくならず、従って輸送管２５の先頭部
分では、図５の右側部分のように、管内における硬練り
餡７の粗密状態が解消され、粗の部分Ｂを的確に無くし
て均一な蜜の部分Ａだけが包装処理工程３１へ供給され
ることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の高粘性物
質の供給方法によれば、高粘性物質を輸送管を通して送
り出す手段として、タンク内の高粘性物質を油圧シリン
ダ等による高い圧力で直接輸送管内へ押し出すのではな
く、空気圧によるシリンダヘッドによってタンク内の高
粘性物質を満杯状態に詰め込むのに必要な程度の圧力で
加圧しつつ、加圧される高粘性物質の一部を上方のピス
トンポンプで吸い込むので、油圧シリンダ等による高い
圧力で直接輸送管内へ押し出す場合のように粒状体を潰
す惧れがなく、比較的低い圧力による低コストな動力源
で製品を損傷することなく輸送することができ、しかも
供給量の調整もピストンポンプのシリンダストロークを
調整することで簡単に行うことができる。

【００３４】ただ、本発明のように、タンク内の加圧さ
れた高粘性物質の一部を上方のピストンポンプで吸い込
むことで移動力を与える方法では、ピストンポンプの脈
動により輸送管内に製品の粗密状態が生ずるが、本発明
では輸送管の途中に内部圧力をタンク内に加えられる圧
力と同じとし、かつ、予め所定量の高粘性物質を収納し
ておいたエアダンパーを設けて、ピストンポンプの脈動
に伴って、輸送管内の粗の部分Ｂに対しエアダンパー内
の高粘性物質を逐次充填することができるから、輸送管
内の高粘性物質を粗密状態のない均一な連続状態として
移送供給でき、最終的な包装処理工程で常に高粘性物質
を定量に充填したり包装処理することができる。

【００３５】なお、上記実施例では、硬練り餡７の定量
供給にについて説明したが、本発明は硬練り餡７の定量
供給のみに限定されることはなく、硬練り餡７以外の味
噌、クリーム、等の各種の食品類、もしくは歯磨き、洗
顔料などの化粧品類、薬品類等各種の高粘性物質製品の
定量供給に適応することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明に係る高粘性物質の定量供給装置の構成を
示す断面図。図２はシリンダヘッドの構成を示す断面
図。図３はピストンポンプの上昇工程を示す断面図。図
４はピストンポンプの下降工程を示す断面図。図５はエ
アダンパーの構成とエアダンパー付近の輸送管内におけ
る高粘性物質の粗密状態を示す断面図。

【符号の説明】

１：門構型加圧機構 ２：シリンダ ３：ピストンロッド ４：昇降バー ５：サポートロッド ６：シリンダヘッド ７：硬練り餡 ８：タンク ９：軟質性リップ １０：エア抜きバルブ １１：支持梁 １２：ピストンポンプ １３：ボデー １４：ポンプチューブ １５：ピストン １６：コンロッド １７：パッキングロッド １８：ロッド １９：バルブ ２０：吸い込み口 ２１：ボールバルブ ２２：空洞部 ２３：スリット ２４：吐出口 ２５：輸送管 ２６：エアダンパー ２７：エア導入口 ２８：シリンダ ２９：ピストン ３０：導通管 ３１：包装処理工程 ３２：バルブ ３３：コンプレッサー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内に収納した高粘性物質製品の表
   面を、タンク内周面との気密性を維持し得るシリンダヘ
   ッドにより加圧しながら、該シリンダヘッドの上方に設
   けたピストンポンプを上下動することで、所定量の製品
   を前記シリンダヘッドの吸い込み口より前記ピストンポ
   ンプ内を経由して輸送管内へ送り出し、前記輸送管の途
   中に設けたエアダンパー内をコンプレッサーにより前記
   タンク内と同じ圧力とすると共に、該エアダンパーより
   先の輸送管の吐出量を絞っておくことで、該エアダンパ
   ー内に予め高粘性物質製品の一部を吸い込んでおいてか
   ら、前記ピストンポンプの脈動と前記コンプレッサーか
   らの圧力に伴う前記エアダンパー作動によって、前記輸
   送管内へ送り出された粗密状態に配列される製品の粗の
   部分に対してエアダンパー内の高粘性物質製品を補充供
   給して、輸送管内に高粘性物質製品を粗密なく連続して
   供給することを特徴とする高粘性物質の定量供給方法。