JP3844433B2 - 食品材料の定量供給方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により、食品材料を棒状包被成形装置等へ供給するようにした食品材料の改善された定量供給方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、スクリューシリンダー機構は食品材料の送給のために広く使用されている。例えば、特公昭46−26833号公報には、パン生地のような粘性半流動体を外皮材とし、餡、ジャム、クリーム、その他食品を内包材として、二層の棒状体に包被成形するに当たり、螺状部のみよりなるスクリューを設けたシリンダーにより、外皮材を供給する食品材料の棒状包被成形装置について開示されている。しかし、このスクリューシリンダー機構によれば、シリンダー内に収容される食品材料の量の多少や、あるいはその詰まり具合により、吐出される食品材料の重量に変化が生じて安定した吐出が得られず、製品の個々の重量ばらつきが生ずる場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により、食品材料を棒状包被成形装置等へ供給するに当たり、食品材料を安定して定量供給することができる食品材料の定量供給方法および装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに、食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設けて、該シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御すれば、食品材料を安定して定量供給することができるとの知見に基づいて完成したものである。
【0005】
すなわち、本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により食品材料を送給し、前記シリンダーに連接して設けた食品材料の下流送給機構により、前記シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料の定量供給方法において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量に応じて、前記連続回転するスクリュー軸の回転量を調節し、シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御して、食品材料を送り込むことを特徴とする食品材料の定量供給方法である。
【0006】
また、本発明は、食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに連接して、該シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料送給機構を設けた食品材料の定量供給装置において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量を検出する検出装置を設け、送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように連続回転する前記スクリュー軸の回転量を調節可能に設けたことを特徴とする食品材料の定量供給装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
横型のシリンダー1内に、食品材料を送給するスクリュー機構、すなわち、1本ないし2本のスクリュー2が収容されている。
上記横型のシリンダー1の上方には、シリンダー1に食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置3が設けられている。シリンダー用供給装置3は、本実施例においては、漏斗状のホッパー4とその中に設けられた縦型スクリュー5からなり、シリンダー1から所定の距離を開けて連接し、シリンダー1のホッパー4との接続部は、ホッパー4の下方開口部6の他は、密閉された壁で形成されている。
【0008】
上記縦型スクリュー5の軸7には、モーターMがチェーン、スプロケット等の動力伝達機構で連結していて、モーターMの軸負荷量を出力できるようになっている。すなわち、トルク値検出ができるようになっている。
シリンダー用供給装置3の設置位置は、本実施例においてはシリンダーの真上にしているが、必ずしも真上であることを必要とするものではなく、シリンダー1の斜め上方であってもよい。
【0009】
シリンダー1の吐出口8に連接して、食品材料を下流に送給する食品材料送給機構として、本実施例においては棒状包被成形装置の重合ノズル9を設けている。この棒状包被成形装置の重合ノズル9は、例えば、前記特公昭46−26833号公報に記載されているように、既によく知られているもので、外皮材と内包材からなる二層の棒状体に成形するのであるが、シリンダー1の吐出口8から吐出される食品材料は、上記棒状体における外皮材として、重合ノズル9の外皮材の通路10に供給される。
11は内包材の供給装置、12は二層の棒状体に成形されて排出されたものを包被球断するカッター機構、13は包被切断された製品である。
【0010】
本発明の上記装置において、漏斗状のホッパー4に食品材料が投入されると、モーターMにより縦型スクリュー5が回転して、食品材料が横型のシリンダー1内に収容され、徐々にシリンダー1内に食品材料が詰まる。食品材料はシリンダー1のスクリュー2の回転によって、棒状包被成形装置の重合ノズル9に送られ、該重合ノズル9内で外皮材として棒状に成形されて下方に吐出される。
この際、漏斗状のホッパー4内の食品材料が多い場合には、食品材料の自重による流下も作用して、横型のシリンダー1内へは食品材料の供給が多く、また、漏斗状のホッパー4内の食品材料が少ない場合は、横型のシリンダー1内への食品材料の供給は比較的少ないという相対変化があるため、棒状包被成形装置の重合ノズル9から吐出される棒状生地の詰まり具合が変動し、これが重量変化として現れる。
【0011】
本発明においては、上記重量変化に応じて、シリンダー用供給装置3の縦型スクリュー5の軸7の回転量を制御するようにしているのであるが、その制御の作動を図3に基づいて説明する。
図3は、ホッパー4内の食品材料が増減して、図1に示すホッパー4内の食品材料の高さがH2からH1へ、また、補給により逆にH1からH2への変化を横軸にとり、そのときのモーターMで検出されるトルク、生産された製品重量の目標値に対する誤差、補正するシリンダー用供給装置3のスクリュー軸7の回転数を縦軸に示している。
【0012】
ここで、ホッパー4内の食品材料の高さがH2の位置にあるときは、食品材料をシリンダー1に供給するシリンダー用供給装置3のスクリュー5の抵抗が大きいので、スクリュー軸7が回転するとモーターMの軸負荷が大きくなり、検出されるトルク値は高くなる。食品材料はスクリュー5による供給分が多く、ホッパー4の下部開口部6で食品材料の圧力は高くなり、重合ノズル9から吐出される食品材料の吐出量は多くなり、生産された製品重量は、目標とする値より多くなる。すなわち、目標とする製品重量に対してプラスの誤差となる。
【0013】
製品の生産が進みホッパー4内の食品材料の高さがH2からH1へ移行するときには、シリンダー用供給装置3のスクリュー5の抵抗が小さくなるので、スクリュー軸7が回転するとモーターMの軸負荷量は減少して行き、検出トルク値は減少して行く。この場合、食品材料のスクリュー5による供給量は食品材料の減少と共に減少し、ホッパー4の下部開口6で食品材料の圧力は減少して行き、重合ノズル9から吐出される食品材料も減少して行き、生産される製品重量は、始めは目標とする値より多いが、生産が進むにつれて減少して行くことになる。すなわち、目標とする製品重量に対してプラスの誤差からマイナスの誤差へ移行して行く。
【0014】
ホッパー4内の食品材料の高さがH1の位置になると、食品材料をシリンダー1に供給するシリンダー用供給装置3のスクリュー5が搬送する食品材料がH2より少ないので、スクリュー軸7の回転によるモーターMの負荷量も少なく、検出トルク値は小さくなる。食品材料の吐出量は、スクリュー5による供給分が少なく、ホッパー4の下部開口部6で食品材料の圧力は低くなり、重合ノズル9から吐出される食品材料の量は少なくなり、生産された製品重量は、目標とする値より少なくなってしまう。すなわち、目標とする製品重量に対してマイナスの誤差となる。
【0015】
ホッパー4に食品材料を追加して、ホッパー4内の食品材料の高さがH1からH2へ変化したときは、前記した食品材料の高さがH2からH1へ移行したときとは逆の理由で、生産された製品重量は、始めは目標とする値より少ないものであり、生産が進むにつれて増加して行くことになる。すなわち、目標とする製品重量に対してマイナスの誤差からプラスの誤差へ移行して行く。
このように、ホッパー4内における食品材料の高さは、モーターMの負荷重量として検出されるトルク値の変動として示され、生産される製品の目標値に対する誤差との間に相関関係を見出すことができるので、検出されるトルク値を基にしてモーターMの回転数を制御することにより、生産される製品の目標値に対する誤差を少なくすることができる。
【0016】
本発明の前記実施例とは別の実施例について図4に示した。前記実施例においては、シリンダー用供給装置3が漏斗状のホッパー4と縦型のスクリュー5からなるものであるが、必ずしもこれによる必要はなく、図4に示す実施例のように、シリンダー用供給装置3としてルーツポンプを用いることができる。
すなわち、シリンダー1に食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置3として、ルーツポンプが設けられ、シリンダー1との接続部は、ルーツポンプの下方開口部6’の他は、密閉された壁で形成されている。7’はルーツポンプの回転軸で、前記実施例と同様にモーターMが連結していて、モーターMの負荷重量を出力できるようになっている。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、食品材料を送給する横型のシリンダーに食品材料を送り込むシリンダー用供給装置を設けて、該シリンダー用供給装置のスクリュー軸の負荷量に応じて、シリンダー用供給装置のスクリュー軸の回転量を調節するので、横型のシリンダーから食品材料を安定して定量供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の要部の縦断側面図である。
【図2】本発明装置の全体側面図である。
【図3】本発明装置の縦型のスクリューの制御に関する説明図である。
【図4】本発明の他の実施例の腰部の縦断側面図である。
【符号の説明】
1 シリンダー
2 スクリュー
3 シリンダー用供給装置
4 ホッパー
5 縦型スクリュー
6 ホッパーの下方開口部
6’ルーツポンプの下方開口部
7 スクリューの軸
7’ルーツポンプの回転軸
8 シリンダーの吐出口
9 重合ノズル
10 棒状包被成形装置の外皮素材の通路
11 内包材の供給装置
12 カッター機構
13 製品
Claims (3)
- シリンダー内に設けたスクリュー機構により食品材料を送給し、前記シリンダーに連接して設けた食品材料の下流送給機構により、前記シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料の定量供給方法において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量に応じて、前記連続回転するスクリュー軸の回転量を調節し、シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御して、食品材料を送り込むことを特徴とする食品材料の定量供給方法。
- 食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに連接して、該シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料送給機構を設けた食品材料の定量供給装置において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量を検出する検出装置を設け、送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように連続回転する前記スクリュー軸の回転量を調節可能に設けたことを特徴とする食品材料の定量供給装置。
- シリンダー用供給装置がルーツポンプである請求項2に記載の食品材料の定量供給装置。
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