JP3222056U - 多孔性澱粉質容器の成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】金型内部の圧力を均一かつ安定に保つことができる多孔性澱粉質容器の成形金型を提供する。【解決手段】透気性を持つ多孔性雌型１０と、透気性を持つ多孔性雄型２０とを備える。多孔性雌型１０上に型穴１３が開設される。多孔性雄型２０は、多孔性雄型２０の底表面から突出延在する外凸成形部２２と、多孔性雄型２０と外凸成形部２２とを通り抜ける少なくとも１つの離型通気孔２３とを含む。多孔性雌型１０と多孔性雄型２０を重ね合わせるときに、外凸成形部２２が型穴１３内に位置し、多孔性雄型２０と多孔性雌型１０との外縁が各自に１組の鋼金型により被覆される。鋼金型は、多孔性雄型２０の外縁を囲む上鋼型を含み、かつ、上鋼型の側辺に複数個の横方向通孔が形成され、また多孔性雌型１０の外縁を囲む下鋼型を含み、上鋼型の頂部に通気孔が設置され、かつ、下鋼型の側辺に複数個の横方向通孔が形成される。【選択図】図５

Description

本考案は、成形金型に係り、特に、多孔性澱粉質容器の成形金型に関するものである。

多孔性澱粉質容器の成形金型に関する従来技術は、図１〜図４に示すように、澱粉を固化させて成形するための金型１００’は雄型２０’と雌型１０’とを備える。雄型２０’と雌型１０’の間に容器成品３０’が成形される。前記雌型１０’は前記雌型１０’の中心に位置する型穴１１’を有し、前記型穴１１’は通常、複数個の離型通気孔１２’が連結設置される。前記雄型２０’は通常、外凸成形部２１’を有し、その構造輪郭が型穴１１’の寸法に対応する。
製造時、澱粉生地を型穴１１’中に置き、雄型２０’の外凸成形部２１’を利用して澱粉生地を押し潰して成形する。その形状は、前記型穴１１’及び前記外凸成形部２１’の間の型状空間と同等である。それから、加熱装置を利用して金型１００’全体に対して加熱処理を施すことによって、澱粉を固化させて成形し、最後に冷却して硬化させれば、容器成品３０’が得られる。

従来技術においては、一般的に雌型１０’の型穴１１’の底部またはその他の適当な位置に複数個の離型通気孔１２’が設置されることで、離型通気孔１２’へ空気を容易に導入することができ、雄型２０’と雌型１０’を分離した後に、前記容器成品３０’を型穴１１’中から突き出すことで、円滑に取り出すことができる。

しかし、澱粉質発泡性材料の製作過程において、澱粉質発泡性材料は発泡段階で気体が発生する。しかも発泡時の体積膨張に起因する金型の通気孔の閉塞が生じるため、金型内の気体を、通気孔を経由して排出することができなくなる。
また、金型自身も非多孔性材料であるので、任意の気体を排出することができない。このため、澱粉質発泡性材料の発泡効果が不十分となり、不均一な気泡が発生すると同時に、金型内の圧力が過大になり、振動誘爆を起こす危険もある。

本考案は、以上の従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、多孔性澱粉質容器の成形金型を提供することにある。

本考案は、特に澱粉質材料の成形作業への適用において、以下の利点を有する。
多孔性構造の材質を採用して前記多孔性雄型と前記多孔性雌型を製作することにより、澱粉質材料から生じた蒸発気体を適度に導出させることができるので、金型内部の圧力を均一かつ安定に保つことができ、前記澱粉質材料による均質な発泡の効果が発揮される。
同時に、本考案の離型通気孔が多孔性雄型上に設置されるため、前記多孔性澱粉質容器の内部表面に離型剤をスプレーで塗布する必要もなく円滑に離型が行われ、食品安全上の基準を満たすことができる。

従来技術の金型の概略を示す斜視図である。 従来技術の金型の型締の概略を示す断面図である。 従来技術の雄型と雌型との分離の概略を示す斜視図である。 従来技術において、雌型からの容器成品の取り出しの概略を示す断面図である。 本考案の多孔性澱粉質容器の成形金型の概略を示す斜視図である。 本考案の多孔性澱粉質容器の成形金型の概略を示す断面図である。 本考案において、多孔性雄型と多孔性雌型との外縁が１組の鋼金型により被覆される態様を示す斜視図である。 本考案において、多孔性雄型と多孔性雌型との外縁が１組の鋼金型により被覆される態様を示す断面図である。 本考案の多孔性雄型、多孔性雌型と鋼金型を示す斜視図である。 本考案の多孔性雄型と多孔性雌型を分離するときに、多孔性澱粉質容器が外凸成形部上に付着する態様の概略を示す断面図である。 本考案において、多孔性雄型からの多孔性澱粉質容器の取り外しの概略を示す斜視図である。

本考案の構造組立、及びそれにより奏される作用効果と利点について、添付図面を参照しながら、本考案の好適な実施例を挙げて以下に詳述する。

図５〜図１１に示すように、本考案の多孔性澱粉質容器３０の成形金型は下記の部品を備える。

多孔性雌型１０は、１種の成形金型であり、その材質は、多孔性金属、高分子またはセラミックなどの材料であってもよく、前記多孔性雌型１０の構造体は、数多くの微小な孔隙を有し、かつそれらが相互に個々に連通することで、透気性を持つことにより、圧力解放機能を有している。前記孔隙の孔径サイズは０．２ｍｍよりも小さい。

前記多孔性雌型１０は、雌型本体１１と、雌型成形合板１２とを含み、前記雌型成形合板１２は、前記雌型本体１１の上方に連結され、両者は一体的に成形される構造であってもよく、かつ、前記雌型成形合板１２上に雌型本体１１内まで貫通する型穴１３が開設される。

多孔性雄型２０は、１種の成形金型であり、その材質は、多孔性金属、高分子またはセラミックなどの材料であってもよく、前記多孔性雄型２０の構造体は、数多くの微小な孔隙を有し、かつそれらが相互に個々に連通することで、透気性を持つことにより、圧力解放機能を有している。前記孔隙の孔径サイズは０．２ｍｍよりも小さい。

前記多孔性雄型２０は、雄型成形合板２１と、外凸成形部２２とを含み、前記外凸成形部２２は、前記雄型成形合板２１の底表面から突出延在し、前記雄型成形合板２１と外凸成形部２２とは一体的に成形される構造である。前記多孔性雄型２０は、前記雄型成形合板２１と前記外凸成形部２２とを通り抜ける少なくとも１つの離型通気孔２３を含む。
前記雄型成形合板２１の寸法が前記雌型成形合板１２に対応することがより好ましい。

より好ましくは、図７〜図９に示すように、前記多孔性雄型２０と多孔性雌型１０との構造強度を増加するように、前記多孔性雄型２０と多孔性雌型１０との外縁に１組の鋼金型を被覆する。これにより、加熱時、変形しにくくなり、かつ材質の完全性を保持することができると共に、前記鋼金型上に、気体を排出するための複数個の横方向通孔４３が設置される。

前記鋼金型は、上鋼型４１を含み、前記上鋼型４１の下方に中空の空間が形成され、その内部形態が丁度前記多孔性雄型２０の外縁を緊密に囲むような形態である。かつ、前記上鋼型４１の側辺に複数個の横方向通孔４３が形成されることで、熱間鋳造時、材質から溢れ出た空気をこれらの通孔４３を経由して外部空間に誘導案内し、前記上鋼型の頂部に通気孔４４がまた設置され、その位置が当該離型通気孔２３の位置に対応し、離型通気のために供される。
前記鋼金型は、また下鋼型４２を含み、前記下鋼型４２の上方に中空の空間が形成され、その内部形態が丁度前記多孔性雌型１０の外縁を緊密に囲むような形態である。かつ、前記下鋼型４２の側辺に複数個の横方向通孔４３が形成されることで、熱間鋳造時、材質から溢れ出た空気をこれらの通孔４３を経由して外部空間に誘導案内する。
組合せの際、前記上鋼型と前記下鋼型４２とを緊密な貼付方式で結合させることができる。

前記多孔性雌型１０と前記多孔性雄型２０を重ね合わせるときに、前記外凸成形部２２が前記型穴１３内に位置し、両者が接触しないよう、多孔性澱粉質容器３０を成形するために用いる成形空間Ｓが形成され、前記成形空間Ｓが前記多孔性雄型２０の離型通気孔２３に連通することにより、外部環境との連通を可能にする。
勿論、前記多孔性雄型２０には、前記成形空間Ｓに連通する複数個の離型通気孔２３が設置されてもよい。

図１０は、本考案の多孔性雄型２０と多孔性雌型１０を分離するときに、多孔性澱粉質容器３０が外凸成形部２２上に付着する態様の概略を示す断面図である。
図１１は、本考案において、多孔性雄型２０からの多孔性澱粉質容器３０の取り外しの概略を示す斜視図である。

前記多孔性澱粉質容器３０は、主に澱粉質材料から製造されてなるものである。
製造時、まず、澱粉質材料を多孔性雌型１０の型穴１３内に放置し、その内、澱粉質材料の体積を成形空間Ｓの容積と約同等とする。
多孔性雄型２０と多孔性雌型１０を重ね合わせた後に、前記外凸成形部２２が型穴１３内にぴったりと位置すると共に、型穴１３との間に成形空間Ｓが形成される。この時、前記澱粉質材料は、徐々に前記外凸成形部２２の押し潰しを受けて前記成形空間Ｓの輪郭に沿って成形される。
最後に、前記多孔性雄型２０と多孔性雌型１０に対して加熱処理を施すと、澱粉質材料が次第に発泡して多孔性澱粉質容器３０を形成することができる。

実際の操作上、本考案の澱粉質材料は、少なくとも、下記の材料からなる。すなわち、５０ｗｔ％〜９０ｗｔ％（重量百分率）の澱粉素材を基材とし、５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の繊維質増強剤（前記繊維質増強剤が植物性繊維またはパルプ繊維であることがより好ましい）を、澱粉質材料を強化する増強剤とし、３ｗｔ％〜３０ｗｔ％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）を澱粉質材料全体構造の硬化剤として澱粉質材料全体を硬化させることを目的とする。
より好ましくは、また、０．０２ｗｔ％〜５ｗｔ％程度ほどの発泡剤を加え、その内、前記発泡剤は、酵母または一般的な化学発泡剤のいずれかも適用でき、発泡を経由して発泡後の前記澱粉質材料中に生成された空洞の全体に占める体積比率が４０％〜６０％の範囲にある。その目的は、澱粉質材料全体を、発泡現象を経由してその内部に空洞を有させることができることにあり、これらの空洞は、容器全体の熱抵抗を増大させて容器の重量を減少させることができ、製造時に所要の材質を減らすことによってコストを削減することができる。
より好ましくは、前記澱粉質材料の調整配合環境を高湿度環境下にしてもよい（例えば、相対湿度が８０％よりも高い）。前記澱粉質材料を混練して塊状に形成し、前記澱粉質材料中に水分を均一に分散させることができ、前記澱粉質材料の表面硬度を適当値（約１０ＨＡ〜２０ＨＡ）に達するまで混練動作を絶えず繰り返し行う必要がある。

前記澱粉質材料の澱粉素材は、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱粉、タピオカ澱粉及びその他の植物性澱粉のうちから選択されてもよい。これらの澱粉顆粒は凝集性が不十分であるため、前記澱粉質材料に水分を添加してそれを可塑性塊体にする必要がある。水分は、増塑剤に類似する役割を果たすため、前記澱粉質材料を成形空間Ｓ内に入れ置き、押し潰すと同時に、１００℃までに加熱すると、前記澱粉質材料内に含有の水分が徐々に蒸発してゆき、数多くの孔洞の形成によって多孔性澱粉質容器３０を形成することができる。この時、水分が発泡剤の役割を果たし、蒸発したこれらの気体が前記多孔性雄型２０と多孔性雌型１０の微小な孔隙中を経由して放出されるため、金型内部の圧力を安定値に維持すると同時に、前記澱粉質材料を安定的に均一に発泡させることができる。

本考案は、特に澱粉質材料の成形作業に適用可能な以下の利点を備える。
多孔性構造の材質を採用して前記多孔性雄型２０と前記多孔性雌型１０を製作することにより、澱粉質材料の蒸発気体を適度に導出させることができ、金型内部の圧力を均一かつ安定に保ち、前記澱粉質材料により均質な発泡効果が発揮される。
同時に、本考案の離型通気孔２３が多孔性雄型２０上に設置され、前記多孔性澱粉質容器３０の内部表面に、離型剤をスプレー塗布する必要もなく円滑に離型が行われ、食品安全上の基準を満たすことができる。

上記の詳細な説明は、本考案の実施可能な実施例を具体的に説明したものである。但し、本考案の権利範囲はこれらの実施例に限定されるものではなく、本考案の技術的精神を逸脱しない限り、その均等効果実施または変更は、なお、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれるものとする。

１０ 多孔性雌型
２０ 多孔性雄型

Claims (10)

1. 澱粉質材料を加熱して多孔性澱粉質容器を成形するための多孔性澱粉質容器の成形金型であって、
   前記成形金型は、１種の成形金型である多孔性雌型と、１種の成形金型である多孔性雄型とを備え、
   前記多孔性雌型は、相互に個々に連通する数多くの微小な孔隙を有することで透気性を持ち、前記多孔性雌型上に型穴が開設され、雌型本体と、前記雌型本体の上方に連結される雌型成形合板とを含み、かつ、前記雌型成形合板上に前記雌型本体内まで貫通する型穴が開設され、
   前記多孔性雄型は、相互に個々に連通する数多くの微小な孔隙を有することで透気性を持ち、前記多孔性雄型の底表面から突出延在する外凸成形部と、前記多孔性雄型と前記外凸成形部とを通り抜ける少なくとも１つの離型通気孔と、雄型成形合板とを含み、前記外凸成形部は、前記雄型成形合板の底表面から突出延在し、前記雄型成形合板と前記外凸成形部とは一体的に成形され、
   前記多孔性雌型と前記多孔性雄型を重ね合わせるとき、前記外凸成形部が前記型穴内に位置し、前記多孔性澱粉質容器を成形するために用いる成形空間Ｓが形成されて前記多孔性雌型と前記多孔性雄型が接触せず、また前記成形空間Ｓが前記多孔性雄型の離型通気孔に連通することにより外部環境と連通することを特徴とする、成形金型。
2. 前記多孔性雄型と前記多孔性雌型との外縁が１組の鋼金型により被覆され、
   前記鋼金型は、上鋼型を含み、前記上鋼型の下方に中空の空間が形成され、その内部形態が前記多孔性雄型の外縁を囲む形態であり、かつ、前記上鋼型の側辺に複数個の横方向通孔が形成され、前記上鋼型の頂部に通気孔が設置され、その位置が前記離型通気孔の位置に対応し、
   前記鋼金型は、下鋼型をまた含み、前記下鋼型の上方に中空の空間が形成され、その内部形態が前記多孔性雌型の外縁を囲む形態であり、かつ、前記下鋼型の側辺に複数個の横方向通孔が形成され、
   前記多孔性雄型と前記多孔性雌型とを組み合わせる際、前記上鋼型と前記下鋼型とを緊密な貼付方式で結合させることを特徴とする、請求項１に記載の成形金型。
3. 前記外凸成形部の表面には、複数本の溝槽が形成されているか、あるいは粗雑な表面になっていることを特徴とする、請求項１に記載の成形金型。
4. 前記多孔性雌型と前記多孔性雄型との材質は、多孔性金属、高分子材料及びセラミック材料のうちのいずれか１種であることを特徴とする、請求項１に記載の成形金型。
5. 前記澱粉質材料は、少なくとも、
   基材として５０ｗｔ％〜９０ｗｔ％（重量百分率）の澱粉素材と、
   前記澱粉質材料を強化する増強剤として５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の繊維質増強剤と、
   前記澱粉質材料全体の硬化剤として前記澱粉質材料全体を硬化させる３ｗｔ％〜３０ｗｔ％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とからなることを特徴とする、請求項１に記載の成形金型。
6. 前記繊維質増強剤は、植物性繊維またはパルプ繊維であることを特徴とする、請求項５に記載の成形金型。
7. 前記澱粉質材料に、さらに０．０２ｗｔ％〜５ｗｔ％の発泡剤が加えられることを特徴とする、請求項５に記載の成形金型。
8. 前記発泡剤は、酵母または化学発泡剤であり、かつ発泡を生じた後の前記澱粉質材料中に生成された空洞の前記澱粉質材料全体に占める体積比率が４０％〜６０％の範囲にあることを特徴とする、請求項７に記載の成形金型。
9. 前記澱粉素材は、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱粉及びタピオカ澱粉のうちから選択されることを特徴とする、請求項５に記載の成形金型。
10. 前記澱粉素材は植物性澱粉であることを特徴とする、請求項５に記載の成形金型。

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