JP4190747B2 - Food supply system - Google Patents

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進 松島
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロック状又は粒状又は粉状又はペースト状の食品をオーガスクリューの回転によって送り出して供給する装置に係り、特に、供給量をより安定化させることができる食品の定量供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は、プロセスチーズの溶融乳化工程の連続式ラインの一般的な例を示す。図5において、符号1はチーズワゴン、2は定量ポンプ、3はクッカー、4はバキュームベッセル、5は定量ポンプである。
この連続式ラインでは、チーズワゴン1に原料チーズを投入すると、チーズはチーズワゴン1内のオーガスクリュー6によって該チーズワゴン1の排出口1aに接続されている定量ポンプ2に送られ、この定量ポンプ2によって配管に圧送されクッカー3に送り込まれ、クッカー3にて蒸気が混入されて加熱される。図5中、符号7はクッカー3へ蒸気を供給する配管、符号7aはこの配管7aを開閉するバルブである。加熱されたチーズは、クッカー3の下流側に接続されているバキュームベッセル4にて水分が抜かれるとともに冷却され、このバキュームベッセル4の下流側に接続されている定量ポンプ5を介して次の工程に送り込まれる。図5中、符号8は、バキューム装置(図示略)をバキュームベッセル4と接続する配管、8aは配管8を開閉するバルブ、9はバキュームベッセル4内のチーズを攪拌する攪拌子、9aは攪拌子9を回転駆動するモーターである。
前記チーズワゴン1は、原料チーズが投入される投入口1bを上部に有する容器状の装置本体1cの底部に、モーター6aによって回転駆動される前記オーガスクリュー6を収容、配置している。そして、このチーズワゴン1は、製品の製造中は、オーガスクリュー6の回転数を一定に保って、装置本体1c内に投入された原料チーズを排出口1aから送り出すようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような連続式ラインでは、チーズワゴン1からの原料チーズの供給量を一定にしたい要求がある。しかしながら、前記チーズワゴン1では、オーガスクリュー6の回転数は一旦設定すれば製造中は一定であるため、例えば、装置本体1c内にチーズが大量にストックされるとチーズの供給量が増大し、逆にストック量が少ないとチーズの供給量が不足するといった問題が生じていた。また、チーズのように、湿度、気温によって硬さや表面の結着力等が変化しやすい食品では、気候条件によってオーガスクリュー6による搬送量が変化してしまい、チーズワゴン1からの定量供給が困難であった。
前記連続式ラインでは、チーズワゴン1の下流側に定量ポンプ2を接続して供給量の定量性を確保しようとしているが、このような定量ポンプも入口側の圧力が変動すると吐出側の圧力も変動して流量が変動してしまうため、チーズワゴン1からのチーズの供給量の変動の影響を回避できない。この場合、チーズワゴン1からのチーズの供給量が増大すると、定量ポンプ2の回転数は一定であるためチーズワゴン1のオーガスクリュー6の周囲の圧力が上昇し、オーガスクリュー6のモーター6aに流れる電流値の増大によってブレーカーが落ちる等の非常停止状態に至る。逆に、チーズワゴン1からのチーズの供給量が減少すると、定量ポンプ2からのチーズの供給量も減少し、クッカー3の温度がふらついて製品にならないケースがある。
なお、前述の問題点等は、チーズに限らず、ブロック状又は粒状又は粉状又はペースト状の食品をオーガスクリューの回転によって送り出して供給する各種装置について共通に発生するものである。また、前述のチーズのように、湿度や温度によって、硬さや表面の結着力等が変化しやすい食品の供給に適用される装置では、装置本体内での食品のストック量に加えて湿度や温度の影響も受けやすいため、特に供給量が不安定になりやすい。
【0004】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ブロック状又は粒状又は粉状又はペースト状の食品を目的流量でより安定に供給することができる食品の定量供給装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブロック状又は粒状又は粉状又はペースト状の食品が投入される投入口を上部に有し、前記食品の排出口を底部に有する装置本体と、この装置本体の底部に内装され、モーターによって回転駆動されることで前記排出口に向かって前記装置本体内の食品を送り出すオーガスクリューとを備えた食品の定量供給装置であって、前記モーターの電流値を計測する電流計測手段と、前記モーターへの供給電流の周波数を変更して前記オーガスクリューの回転数を増減するインバーターと、前記電流計測手段によって計測された電流値に対応して前記インバーターの周波数を変更して前記装置本体の排出口からの食品の供給量を安定に保つ制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の食品の定量供給装置において、前記制御手段は、電流計測手段によって計測された電流値が予め入力された上限の閾値より高い場合は前記インバーターの周波数を下げて前記モーターの回転数を下げ、前記電流値が予め入力された下限の閾値よりも低い場合には前記インバーターの周波数を上げて前記モーターの回転数を上げ、電流計によって計測される電流値が上限の閾値と下限の閾値との間に収まるように制御することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の食品の定量供給装置において、前記インバーターは、周波数を上段・中段・下段の三段階に切り替え可能であり、前記制御手段は、電流計測手段によって計測された電流値が前記上限の閾値よりも高い場合には前記インバーターの周波数を下段に設定し、前記電流値が前記下限の閾値よりも低い場合には前記インバーターの周波数を上段に設定し、前記電流値が前記上限の閾値と前記下限の閾値との間である場合は前記インバーターの周波数を中段に設定することを特徴とする。
【0006】
本発明の食品の定量供給装置によれば、電流計測手段によって計測された電流値に対応して制御手段がインバーターを制御し、このインバーターから、オーガスクリューを回転駆動するモーターへの供給電流の周波数を変更して、オーガスクリューの回転数を調整し、食品の供給量(流量、吐出量)を安定に保つ。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明の1実施の形態の食品の定量供給装置(以下「定量供給装置」と略称する場合がある)を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る定量供給装置10を用いて構成したプロセスチーズの溶融乳化工程の連続式ラインを示す。ここで、定量供給装置10はチーズワゴンであり、以下、定量供給装置を「チーズワゴン」と称する場合がある。図1において、符号2は定量ポンプ、3はクッカー、4はバキュームベッセル、5は定量ポンプである。
【0008】
この連続式ラインでは、チーズワゴン10に食品としての原料チーズC(以下「チーズ」と略称する場合がある)を投入すると、チーズCはチーズワゴン10内のオーガスクリュー11によって該チーズワゴン10の排出口10aに接続されている定量ポンプ2に送られ、この定量ポンプ2によって配管に圧送されクッカー3に送り込まれ、クッカー3にて蒸気が混入されて加熱される。図1中、符号7はクッカー3へ蒸気を供給する配管、符号7aはこの配管7aを開閉するバルブである。加熱されたチーズは、クッカー3の下流側に接続されているバキュームベッセル4にて水分が抜かれるとともに冷却され、このバキュームベッセル4の下流側に接続されている定量ポンプ5を介して次の工程に送り込まれる。図1中、符号8は、バキューム装置(図示略)をバキュームベッセル4と接続する配管、8aは配管8を開閉するバルブ、9は攪拌子、9aは攪拌子9aを回転駆動するモーターである。
前記チーズワゴン10は、原料チーズが投入される投入口10bを上部に有する容器状の装置本体10cの底部に、モーター11aによって回転駆動される前記オーガスクリュー11を収容、配置しており、装置本体10c内に投入された原料チーズを前記オーガスクリュー11の回転駆動によって排出口10aから送り出すようになっている。
【0009】
前記オーガスクリュー11の回転数は、制御手段としてのコントローラー12からの指令によって制御される。図2に示すように、前記コントローラー12には、前記モーター11aの電流値を計測する電流計測手段13(ここでは電流計。以下「電流計13」と称する場合がある)と、交流電源15に接続され前記モーター11aへの供給電流の周波数を変更するインバーター14とが接続されている。そして、前記電流計13によって計測された電流値に対応して前記コントローラー12が指令を出力して前記インバーター14の周波数を変更することで、前記モーター11aの回転数が増減されるようになっている。
【0010】
前記コントローラー12は、電流計13によって計測された電流値が予め入力された上限の閾値より高い場合は前記インバーター14の周波数を下げて前記モーター11aの回転数を下げ、前記電流値が予め入力された下限の閾値よりも低い場合には前記インバーター14の周波数を上げて前記モーター11aの回転数を上げるようになっている。
具体的には、前記インバーター14は、周波数を高いものから順に低くなる上段・中段・下段の三段階に切り替え可能であり、前記コントローラー12は、電流計13によって計測された電流値が前記上限の閾値よりも高い場合には前記インバーター14の周波数を下段に設定してモーター11aの出力を下げ、前記電流値が前記下限の閾値よりも低い場合には前記インバーター14の周波数を上段に設定してモーター11aの出力を上げ、電流計13によって計測される電流値が上限の閾値と下限の閾値との間になるように制御する。また、前記電流値が前記上限の閾値と前記下限の閾値との間である場合は、前記インバーター14の周波数を前記上段と下段の中間の中段に設定するようになっている。
【0011】
(実施例)
前述の定量供給装置10を用いて固形チーズの破砕物を吐出、供給した。図3に、このときの電流計によって計測された電流値(図3中「オーガ電流値」)、チーズワゴンからのチーズの吐出圧(図3中「吐出圧」)、オーガスクリューを駆動するモーターへの供給電流の周波数(図3中「オーガ周波数」)、チーズワゴンからのチーズの吐出流量(図3中「流量」)の計測結果を示す。
(比較例)
図5に示す従来例のチーズワゴン1(オーガスクリューの回転数一定)を用いて固形チーズの破砕物を吐出、供給した。図4に、このときの電流計によって計測された電流値(図4中「オーガ電流値」)、チーズワゴンからのチーズの吐出圧(図4中「吐出圧」)、オーガスクリューを駆動するモーターへの供給電流の周波数(図4中「オーガ周波数」)、チーズワゴンからのチーズの吐出流量(図4中「流量」)の計測結果を示す。
【0012】
なお、ここで用いたチーズの種類や、温度、湿度等の試験環境・条件は、前記実施例と同じである。
図3、図4における電流値の波形は、チーズワゴンの装置本体内でのチーズのストック量の増減に対応しており、ストック量が多くなれば電流値は高くなり、ストック量が少くなれば電流値は低くなる。チーズワゴンへのチーズの投入量を周期的に増減し、装置本体内でのチーズのストック量が多い状態と、少ない状態とを繰り返し作り出して、電流値、吐出圧、周波数、流量を計測した。
【0013】
図3から明らかなように、本発明に係る定量供給装置10では、電流計13によって計測された電流値に対応するコントローラーからの指令によってインバーターが制御されることで、オーガスクリューを回転駆動するモーターへの供給電流の周波数が、上段・中段・下段の三段階のいずれかに切り替えられている。具体的には、電流計13によって計測された電流値が前記上限の閾値よりも高い場合には前記インバーター14の周波数は下段に設定され、前記電流値が前記下限の閾値よりも低い場合には前記インバーター14の周波数は上段に設定され、前記電流値が前記上限の閾値と前記下限の閾値との間である場合は前記インバーター14の周波数は中段に設定されている。一方、図4を参照すると、比較例のチーズワゴンでは、オーガスクリューを回転駆動するモーターへの供給電流の周波数は、電流計によって計測された電流値の変動に関わらず一定であり、前記電流値の変動に対応して吐出圧も大きく変動している。
図3、図4の比較で、本発明に係る定量供給装置10の方が従来例のチーズワゴンに比べて、装置本体内のチーズのストック量が変動しても流量及び吐出圧の振れが小さく、食品(チーズ)の供給量が安定していることが判る。
【0014】
本発明に係る定量供給装置10では、湿度や気温の変化等によって食品の送り出し抵抗が変化しても、目的の供給量で安定に食品を供給できる。例えば、チーズの供給の場合、湿度や気温の変化によって結着力が変化しやすく、この結着力の変化によってオーガスクリュー11による送り出し抵抗が変化するが、送り出し抵抗の変化に伴う電流値(電流計によって計測される電流値)の変化に対応してコントローラー12がインバーター14の周波数を切り替えてオーガスクリュー11の回転数を調整することで、チーズの供給量(流量、吐出量)が安定に維持される。
これにより、この定量供給装置10が適用された連続式ラインでは、定量供給装置10(チーズワゴン)からのチーズの供給量が安定するため、プロセスチーズの溶融乳化を確実に行うことができ、目的の品質の製品を安定かつ確実に得ることができる。また、この定量供給装置10では、装置本体内のチーズのストック量が増大しても、電流計によって計測される電流値が上限の閾値を超えたところで、インバーター14の周波数が下段に切り替えられてモーター11aの出力が下げられ、これによって電流計によって計測される電流値が低下するから、過負荷によってブレーカーが落ちる等の不都合を防止できる。
【0015】
この定量供給装置10では、電流計によって計測された電流値をコントローラー12による制御対象として、上限、下限の閾値を以ってインバーターの周波数を切り替える構成であるので、制御が簡単であり、安価に構成できるといった利点がある。つまり、電流計によって計測された電流値が上限の閾値よりも高い場合にインバーターの周波数を上段とし、前記電流値が下限の閾値よりも低い場合にインバーターの周波数を下段とし、前記電流値が上限、下限の閾値の間の範囲にあるときはインバーターの周波数が自動的に中段に設定される構成では、電流計によって計測された電流値が上限の閾値よりも高くなった場合又は下限の閾値よりも低くなったことを検出したときにインバーターの周波数をオン・オフ制御で切り替えるといった制御が可能であり、その制御は単純なもので済む。
また、例えば、装置本体底部に圧力ゲージを設けて、その計測値をコントローラー12による制御対象として前述の電流計によって計測された電流値と同等に取り扱い、圧力ゲージでの計測値が所定の目標値(所定の値であること以外に、上限の閾値と下限の閾値との間の範囲となることも含む)となるように制御することも可能であるが、装置本体を加工する必要がある上、メンテナンスに手間が掛かる、装置本体の洗浄の邪魔になる等の不利な点があるため、この点で、電流計によって計測された電流値をコントローラー12による制御対象とする構成の方が有利である。
【0016】
本発明は、前記実施の形態に限定されず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。
本発明に係る食品の定量供給装置の適用対象の食品は、前述のチーズに限定されず、各種構成が可能である。特に、前述のチーズのように、湿度や温度等によって硬さや表面の結着力等の性状が変化して、オーガスクリューによる送り出し流量が変化しやすい食品の供給に適用した場合に、供給量(流量、吐出量)の安定化の効果がより顕著に発揮される。ここで、適用対象となり得る「湿度や温度等によって硬さや表面の結着力等の性状が変化」する食品としては、例えば、ブロック状又は粒状又は粉状のキャラメル、ブロック状又は粒状又は粉状のチョコレート、ゼラチン粒等の温度変化によって硬さが変化しやすい食品、クリーム、アイスクリーム、チョコレート(溶融状態)、バター、水飴、蜂蜜等の温度変化によって粘性が変化しやすい食品などである。キャラメル等は湿度や温度の変化によって、表面の結着力も変化しやすい食品でもある。
【0017】
この定量供給装置による食品の供給量(流量、吐出量)の制御は、前述のように、上限、下限の閾値を設けて、電流計によって計測される電流値が上限の閾値と下限の閾値の間になるようにする制御に限定されず、例えば、電流計によって計測される電流値が目標値として設定した値となるようにインバーターの周波数を細かく調整、変更して、自動制御(例えば、所謂「PID制御」)することも可能である。
【0018】
装置本体やオーガスクリューの具体的構造は、適宜設計変更可能である。
例えば、前記装置本体としては、図1では投入された食品の排出口を側壁部10dにおいて底壁10e近傍位置に開口している構成を例示したが、これに限定されず、例えば、排出口が底壁に開口されている構成も採用可能である。この場合、装置本体内にはオーガスクリューが縦向きに配置され(回転軸線が縦向き)、このオーガスクリューの回転駆動によって排出口に向けて食品が送り出されるようにする。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の食品の定量供給装置によれば、電流計測手段によって計測された電流値に対応して制御手段がインバーターを制御し、このインバーターから、オーガスクリューを回転駆動するモーターへの供給電流の周波数を変更して、オーガスクリューの回転数を調整するから、装置本体の排出口からの食品の供給量(流量、吐出量)を安定に保つことができ、目的の品質の製品を安定かつ確実に得ることができる。特に、湿度や温度の変化によって硬さや表面の結着力等が変化しやすい食品を供給する場合でも、供給量(流量、吐出量)を安定に保つことができるといった優れた効果を奏する。
また、電流計測手段によって計測された電流値が予め入力された上限の閾値より高い場合は前記インバーターの周波数を下げて前記モーターの回転数を下げ、前記電流値が予め入力された下限の閾値よりも低い場合には前記インバーターの周波数を上げて前記モーターの回転数を上げ、電流計によって計測される電流値が上限の閾値と下限の閾値との間に収まるように制御する構成(請求項2)や、上限、下限の閾値に対応して前記インバーターの周波数が上段・中段・下段の三段階に切り替え可能になっている構成(請求項3)では、単純かつ安価な構成によってモーターの回転数を制御することができるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の食品の定量供給装置を適用して構成したプロセスチーズの溶融乳化工程の連続式ラインを示す全体図である。
【図2】 図1の食品の定量供給装置近傍を示す図である。
【図3】 図1の食品の定量供給装置を用いてチーズを供給した場合の電流値等の計測値を示すグラフである。
【図4】 比較例のチーズワゴンを用いてチーズを供給した場合の電流値等の計測値を示すグラフである。
【図5】 従来例のチーズワゴンを用いたプロセスチーズの溶融乳化工程の連続式ラインを示す全体図である。
【符号の説明】
10…食品の定量供給装置、10a…排出口、10b…投入口、10c…装置本体、11…オーガスクリュー、11a…モーター、12…制御手段(コントローラー)、13…電流計測手段(電流計)、14…インバーター、C…食品(原料チーズ)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for feeding and supplying block-like, granular, powder-like, or paste-like food by rotation of an auger screw, and more particularly to a quantitative food supply apparatus that can further stabilize the supply amount. is there.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a general example of a continuous line in the process cheese melt emulsification step. In FIG. 5, reference numeral 1 is a cheese wagon, 2 is a metering pump, 3 is a cooker, 4 is a vacuum vessel, and 5 is a metering pump.
In this continuous line, when raw material cheese is put into the cheese wagon 1, the cheese is sent to the metering pump 2 connected to the outlet 1a of the cheese wagon 1 by the auger screw 6 in the cheese wagon 1, and this metering pump 2 is pumped to the piping and sent to the cooker 3 where steam is mixed and heated. In FIG. 5, reference numeral 7 is a pipe for supplying steam to the cooker 3, and reference numeral 7a is a valve for opening and closing the pipe 7a. The heated cheese is cooled in the vacuum vessel 4 connected to the downstream side of the cooker 3 and cooled, and the next step is performed through the metering pump 5 connected to the downstream side of the vacuum vessel 4. Is sent to. In FIG. 5, reference numeral 8 is a pipe for connecting a vacuum device (not shown) to the vacuum vessel 4, 8 a is a valve for opening and closing the pipe 8, 9 is a stirrer for stirring the cheese in the vacuum vessel 4, and 9 a is a stirrer 9 is a motor for rotating the drive.
The cheese wagon 1 accommodates and arranges the auger screw 6 that is rotationally driven by a motor 6a at the bottom of a container-like device main body 1c having an insertion port 1b into which raw material cheese is introduced. And this cheese wagon 1 keeps the rotation speed of the auger screw 6 constant during manufacture of a product, and sends out the raw material cheese thrown in in the apparatus main body 1c from the discharge port 1a.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the continuous line as described above, there is a demand for making the supply amount of the raw material cheese from the cheese wagon 1 constant. However, in the cheese wagon 1, once the rotation speed of the auger screw 6 is set, it is constant during manufacture. For example, when a large amount of cheese is stocked in the apparatus main body 1c, the supply amount of cheese increases. On the contrary, if the stock amount is small, there is a problem that the supply amount of cheese is insufficient. In addition, in foods such as cheese whose hardness and surface binding force are likely to change depending on humidity and temperature, the transport amount by the auger screw 6 changes depending on climatic conditions, and it is difficult to quantitatively supply from the cheese wagon 1. there were.
In the continuous line, the metering pump 2 is connected to the downstream side of the cheese wagon 1 so as to ensure the quantitativeness of the supply amount. When the pressure on the inlet side fluctuates, the pressure on the discharge side also changes. Since it fluctuates and the flow rate fluctuates, the influence of fluctuations in the amount of cheese supplied from the cheese wagon 1 cannot be avoided. In this case, when the supply amount of cheese from the cheese wagon 1 increases, the rotation speed of the metering pump 2 is constant, so the pressure around the auger screw 6 of the cheese wagon 1 rises and flows to the motor 6 a of the auger screw 6. An increase in current value leads to an emergency stop such as a breaker falling. On the contrary, when the supply amount of cheese from the cheese wagon 1 decreases, the supply amount of cheese from the metering pump 2 also decreases, and the temperature of the cooker 3 may fluctuate and the product may not be a product.
The above-described problems and the like are not limited to cheese, but commonly occur in various devices that send and supply block-like, granular, powder-like, or paste-like foods by rotating an auger screw. In addition to the amount of food stock in the device body, the humidity and temperature of devices that are applied to the supply of foods whose hardness, surface binding force, etc. are likely to change depending on the humidity and temperature, such as the aforementioned cheese. In particular, the supply amount is likely to be unstable.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a quantitative food supply device that can more stably supply block-like, granular, powder-like, or paste-like food at a target flow rate. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has an input port into which food in the form of a block or granule or powder or paste is input at the top, a device main body having a discharge port for the food at the bottom, and the interior of the device main body, A food quantitative supply apparatus comprising an auger screw that feeds food in the apparatus main body toward the discharge port by being rotationally driven by a motor, wherein the current measuring means measures the current value of the motor, An inverter that increases or decreases the rotation speed of the auger screw by changing the frequency of the current supplied to the motor, and the frequency of the inverter is changed according to the current value measured by the current measuring means. And a control means for maintaining a stable supply amount of food from the discharge port .
According to a second aspect of the present invention, there is provided the food quantitative supply apparatus according to the first aspect, wherein the control means has a frequency of the inverter when the current value measured by the current measurement means is higher than a predetermined upper limit threshold value. If the current value is lower than the lower threshold value input in advance, the frequency of the inverter is increased to increase the motor speed, and the current measured by the ammeter Control is performed so that the value falls between the upper threshold value and the lower threshold value.
According to a third aspect of the present invention, in the food quantitative supply apparatus according to the second aspect, the inverter can switch the frequency to three stages of an upper stage, a middle stage, and a lower stage, and the control means is measured by a current measuring means. When the current value is higher than the upper limit threshold, the inverter frequency is set to the lower stage, and when the current value is lower than the lower limit threshold, the inverter frequency is set to the upper stage, When the current value is between the upper limit threshold and the lower limit threshold, the frequency of the inverter is set to a middle stage.
[0006]
According to the food quantitative supply apparatus of the present invention, the control means controls the inverter corresponding to the current value measured by the current measuring means, and the frequency of the supply current from the inverter to the motor that drives the auger screw to rotate. And adjust the rotation speed of the auger screw to keep the food supply (flow rate, discharge rate) stable.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a fixed-quantity supply apparatus for food according to an embodiment of the present invention (hereinafter may be abbreviated as “quantitative supply apparatus”) will be described with reference to the drawings.
FIG. 1: shows the continuous line of the melt emulsification process of the process cheese comprised using the fixed quantity supply apparatus 10 which concerns on this invention. Here, the fixed amount supply device 10 is a cheese wagon, and hereinafter, the fixed amount supply device may be referred to as a “cheese wagon”. In FIG. 1, reference numeral 2 is a metering pump, 3 is a cooker, 4 is a vacuum vessel, and 5 is a metering pump.
[0008]
In this continuous line, when raw material cheese C (hereinafter sometimes abbreviated as “cheese”) is introduced into the cheese wagon 10, the cheese C is discharged by the auger screw 11 in the cheese wagon 10. It is sent to the metering pump 2 connected to the outlet 10a, and is pumped to the pipe by this metering pump 2 and sent to the cooker 3, where steam is mixed and heated by the cooker 3. In FIG. 1, reference numeral 7 is a pipe for supplying steam to the cooker 3, and reference numeral 7a is a valve for opening and closing the pipe 7a. The heated cheese is cooled in the vacuum vessel 4 connected to the downstream side of the cooker 3 and cooled, and the next step is performed through the metering pump 5 connected to the downstream side of the vacuum vessel 4. Is sent to. In FIG. 1, reference numeral 8 is a pipe for connecting a vacuum device (not shown) to the vacuum vessel 4, 8a is a valve for opening and closing the pipe 8, 9 is a stirrer, and 9a is a motor for rotationally driving the stirrer 9a.
The cheese wagon 10 accommodates and arranges the auger screw 11 that is rotationally driven by a motor 11a at the bottom of a container-like device main body 10c having an inlet 10b into which raw material cheese is charged. The raw material cheese put in 10c is sent out from the discharge port 10a by the rotational drive of the auger screw 11.
[0009]
The rotation speed of the auger screw 11 is controlled by a command from the controller 12 as a control means. As shown in FIG. 2, the controller 12 includes a current measuring unit 13 that measures the current value of the motor 11 a (here, an ammeter, which may be hereinafter referred to as “ammeter 13”), and an AC power source 15. An inverter 14 that is connected and changes the frequency of the current supplied to the motor 11a is connected. Then, the controller 12 outputs a command corresponding to the current value measured by the ammeter 13 to change the frequency of the inverter 14, so that the rotational speed of the motor 11 a is increased or decreased. Yes.
[0010]
When the current value measured by the ammeter 13 is higher than the upper limit threshold value input in advance, the controller 12 decreases the frequency of the inverter 14 to decrease the rotation speed of the motor 11a, and the current value is input in advance. If it is lower than the lower limit threshold, the frequency of the inverter 14 is increased to increase the rotational speed of the motor 11a.
Specifically, the inverter 14 can be switched to three stages, ie, an upper stage, a middle stage, and a lower stage, in which the frequency decreases in order from the highest, and the controller 12 has the current value measured by the ammeter 13 at the upper limit. When the frequency is higher than the threshold value, the frequency of the inverter 14 is set to the lower level to lower the output of the motor 11a. When the current value is lower than the lower limit threshold value, the frequency of the inverter 14 is set to the upper level. The output of the motor 11a is increased, and the current value measured by the ammeter 13 is controlled to be between the upper limit threshold and the lower limit threshold. Further, when the current value is between the upper limit threshold and the lower limit threshold, the frequency of the inverter 14 is set to the middle stage between the upper stage and the lower stage.
[0011]
(Example)
The crushed solid cheese was discharged and supplied using the above-described fixed amount supply apparatus 10. FIG. 3 shows the current value measured by the ammeter at this time (“auger current value” in FIG. 3), the cheese discharge pressure from the cheese wagon (“discharge pressure” in FIG. 3), and the motor that drives the auger screw. 3 shows measurement results of the frequency of the current supplied to (auger frequency in FIG. 3) and the discharge flow rate of cheese from the cheese wagon (“flow rate” in FIG. 3).
(Comparative example)
A crushed solid cheese was discharged and supplied using the conventional cheese wagon 1 shown in FIG. 5 (the rotation speed of the auger screw was constant). FIG. 4 shows the current value measured by the ammeter at this time (“auger current value” in FIG. 4), the cheese discharge pressure from the cheese wagon (“discharge pressure” in FIG. 4), and the motor that drives the auger screw. 4 shows the measurement results of the frequency of the current supplied to the container (“auger frequency” in FIG. 4) and the discharge flow rate of cheese from the cheese wagon (“flow rate” in FIG. 4).
[0012]
The type of cheese used here and the test environment / conditions such as temperature and humidity are the same as in the above examples.
The waveform of the current value in FIGS. 3 and 4 corresponds to the increase or decrease in the stock amount of cheese in the cheese wagon body, and the current value increases as the stock amount increases, and the stock amount decreases as the stock amount decreases. The current value becomes low. The amount of cheese input to the cheese wagon was periodically increased or decreased to repeatedly produce a state where the amount of cheese stock in the apparatus main body was large and a state where the amount of cheese was small, and the current value, discharge pressure, frequency and flow rate were measured.
[0013]
As is apparent from FIG. 3, in the quantitative supply device 10 according to the present invention, the inverter is controlled by a command from the controller corresponding to the current value measured by the ammeter 13 to rotate the auger screw. The frequency of the supply current to is switched to one of three stages: upper, middle, and lower. Specifically, when the current value measured by the ammeter 13 is higher than the upper threshold value, the frequency of the inverter 14 is set to the lower stage, and when the current value is lower than the lower threshold value. The frequency of the inverter 14 is set to the upper stage, and when the current value is between the upper limit threshold value and the lower limit threshold value, the frequency of the inverter 14 is set to the middle stage. On the other hand, referring to FIG. 4, in the cheese wagon of the comparative example, the frequency of the current supplied to the motor that rotationally drives the auger screw is constant regardless of the fluctuation of the current value measured by the ammeter. The discharge pressure also fluctuates greatly corresponding to the fluctuations.
3 and 4, the quantitative supply device 10 according to the present invention has smaller fluctuations in flow rate and discharge pressure even when the amount of cheese stock in the device body fluctuates than the cheese wagon of the conventional example. It can be seen that the supply amount of food (cheese) is stable.
[0014]
In the quantitative supply device 10 according to the present invention, food can be stably supplied at a target supply amount even if the food delivery resistance changes due to changes in humidity, temperature, or the like. For example, in the case of supplying cheese, the binding force is likely to change due to changes in humidity and temperature, and the change in the binding force changes the feeding resistance by the auger screw 11, but the current value accompanying the change in the feeding resistance (by an ammeter) The controller 12 switches the frequency of the inverter 14 and adjusts the rotational speed of the auger screw 11 in response to the change in the measured current value, so that the supply amount (flow rate, discharge amount) of cheese is stably maintained. .
Thereby, in the continuous type line to which this fixed amount supply apparatus 10 is applied, since the supply amount of cheese from the fixed amount supply apparatus 10 (cheese wagon) is stabilized, the melted emulsification of the process cheese can be performed reliably, Quality products can be obtained stably and reliably. Moreover, in this fixed amount supply apparatus 10, even if the stock amount of cheese in the apparatus body increases, the frequency of the inverter 14 is switched to the lower stage when the current value measured by the ammeter exceeds the upper limit threshold value. Since the output of the motor 11a is lowered and the current value measured by the ammeter is thereby lowered, it is possible to prevent inconveniences such as a breaker falling due to overload.
[0015]
In this quantitative supply device 10, the current value measured by the ammeter is controlled by the controller 12, and the frequency of the inverter is switched with the upper and lower thresholds. Therefore, the control is simple and inexpensive. There is an advantage that it can be configured. That is, when the current value measured by the ammeter is higher than the upper threshold value, the inverter frequency is set to the upper stage, and when the current value is lower than the lower limit threshold value, the inverter frequency is set to the lower stage, and the current value is set to the upper limit value. In the configuration in which the inverter frequency is automatically set to the middle stage when it is in the range between the lower limit threshold value, if the current value measured by the ammeter is higher than the upper limit threshold value or lower than the lower limit threshold value, When it is detected that the inverter frequency is low, control of switching the inverter frequency by on / off control is possible, and the control is simple.
Further, for example, a pressure gauge is provided at the bottom of the apparatus main body, and the measured value is handled as an object to be controlled by the controller 12 in the same manner as the current value measured by the above-mentioned ammeter, and the measured value by the pressure gauge is a predetermined target value. (In addition to being a predetermined value, it may be controlled to be within a range between the upper limit threshold and the lower limit threshold), but the apparatus main body needs to be processed. Since there are disadvantages such as troublesome maintenance and an obstacle to cleaning the main body of the apparatus, the configuration in which the current value measured by the ammeter is controlled by the controller 12 is more advantageous in this respect. is there.
[0016]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
The food to which the quantitative supply device for food according to the present invention is applied is not limited to the aforementioned cheese, and various configurations are possible. In particular, when applied to the supply of foods where the properties such as hardness and surface binding force change due to humidity, temperature, etc., and the delivery flow rate by the auger screw is likely to change, as in the cheese described above, the supply amount (flow rate) The effect of stabilizing the discharge amount is more remarkable. Here, examples of foods that can be applied “the properties such as hardness and surface binding force change depending on humidity, temperature, etc.” include, for example, block-like or granular or powdery caramel, block-like or granular or powdery Examples thereof include foods whose hardness is easily changed by temperature changes such as chocolate and gelatin grains, and foods whose viscosity is easily changed by temperature changes such as cream, ice cream, chocolate (molten state), butter, starch syrup, and honey. Caramel is also a food that easily changes its surface binding force due to changes in humidity and temperature.
[0017]
As described above, the upper limit and lower limit thresholds are set for the control of the food supply amount (flow rate, discharge amount) by this quantitative supply device, and the current values measured by the ammeter are the upper limit threshold value and the lower limit threshold value. For example, automatic control (for example, so-called so-called so-called so-called control) is performed by finely adjusting and changing the frequency of the inverter so that the current value measured by an ammeter becomes a value set as a target value. "PID control") is also possible.
[0018]
The specific structure of the apparatus main body and the auger screw can be changed as appropriate.
For example, as the apparatus main body, FIG. 1 illustrates the configuration in which the outlet for the introduced food is opened near the bottom wall 10e in the side wall portion 10d, but is not limited thereto. A configuration opened in the bottom wall can also be adopted. In this case, the auger screw is disposed vertically in the apparatus main body (the rotation axis is vertical), and the food is sent out toward the discharge port by the rotational drive of the auger screw.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the food quantitative supply apparatus of the present invention, the control means controls the inverter corresponding to the current value measured by the current measuring means, and the motor that rotationally drives the auger screw from this inverter. By changing the frequency of the supply current to the auger screw and adjusting the rotation speed of the auger screw, the supply amount (flow rate, discharge amount) of food from the discharge port of the main unit can be kept stable, Products can be obtained stably and reliably. In particular, even when supplying foods whose hardness, surface binding force, etc. are likely to change due to changes in humidity and temperature, an excellent effect is achieved in that the supply amount (flow rate, discharge amount) can be kept stable.
Further, when the current value measured by the current measuring means is higher than the upper limit threshold value inputted in advance, the frequency of the inverter is lowered to lower the rotation speed of the motor, and the current value is lower than the lower limit threshold value inputted in advance. If the frequency is lower, the frequency of the inverter is increased to increase the rotation speed of the motor, and the current value measured by the ammeter is controlled so as to fall between the upper limit threshold and the lower limit threshold. ), And the inverter frequency can be switched to the upper, middle, and lower stages according to the upper and lower thresholds (Claim 3), the number of rotations of the motor can be reduced by a simple and inexpensive configuration. There is an advantage that can be controlled.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an overall view showing a continuous line of a process cheese melt emulsification step configured by applying a food quantitative supply device of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the vicinity of the food quantitative supply device of FIG.
FIG. 3 is a graph showing measured values such as current values when cheese is supplied using the quantitative food supply device of FIG. 1;
FIG. 4 is a graph showing measured values such as current values when cheese is supplied using a cheese wagon of a comparative example.
FIG. 5 is an overall view showing a continuous line of a process cheese melt emulsification process using a cheese wagon of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fixed-quantity supply apparatus of food, 10a ... Discharge port, 10b ... Input port, 10c ... Apparatus main body, 11 ... Auger screw, 11a ... Motor, 12 ... Control means (controller), 13 ... Current measurement means (ammeter), 14 ... Inverter, C ... Food (raw cheese).

Claims (3)

ブロック状又は粒状又は粉状又はペースト状の食品が投入される投入口を上部に有し、前記食品の排出口を底部に有する装置本体と、この装置本体の底部に内装され、モーターによって回転駆動されることで前記排出口に向かって前記装置本体内の食品を送り出すオーガスクリューとを備えた食品の定量供給装置であって、
前記モーターの電流値を計測する電流計測手段と、前記モーターへの供給電流の周波数を変更して前記オーガスクリューの回転数を増減するインバーターと、前記電流計測手段によって計測された電流値に対応して前記インバーターの周波数を変更して前記装置本体の排出口からの食品の供給量を安定に保つ制御手段とを備えたことを特徴とする食品の定量供給装置。
The main body of the apparatus has an inlet at the top for feeding food in the form of block, granule, powder or paste, and the outlet of the food at the bottom. A food quantitative supply device comprising an auger screw that feeds food in the device body toward the discharge port,
A current measuring means for measuring the current value of the motor, an inverter for changing the frequency of the current supplied to the motor to increase or decrease the rotational speed of the auger screw, and a current value measured by the current measuring means. And a control unit for changing the frequency of the inverter to keep the amount of food supplied from the outlet of the apparatus main body stable .
前記制御手段は、電流計測手段によって計測された電流値が予め入力された上限の閾値より高い場合は前記インバーターの周波数を下げて前記モーターの回転数を下げ、前記電流値が予め入力された下限の閾値よりも低い場合には前記インバーターの周波数を上げて前記モーターの回転数を上げ、電流計によって計測される電流値が上限の閾値と下限の閾値との間に収まるように制御することを特徴とする請求項1記載の食品の定量供給装置。  If the current value measured by the current measuring means is higher than the upper limit threshold value input in advance, the control means decreases the frequency of the inverter to decrease the rotation speed of the motor, and the lower limit value where the current value is input in advance. If the frequency is lower than the threshold value, the frequency of the inverter is increased to increase the rotation speed of the motor, and the current value measured by the ammeter is controlled to fall between the upper limit threshold value and the lower limit threshold value. The fixed-quantity supply apparatus of the foodstuff of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記インバーターは、周波数を上段・中段・下段の三段階に切り替え可能であり、前記制御手段は、電流計測手段によって計測された電流値が前記上限の閾値よりも高い場合には前記インバーターの周波数を下段に設定し、前記電流値が前記下限の閾値よりも低い場合には前記インバーターの周波数を上段に設定し、前記電流値が前記上限の閾値と前記下限の閾値との間である場合は前記インバーターの周波数を中段に設定することを特徴とする請求項2記載の食品の定量供給装置。  The inverter can switch the frequency to three stages of an upper stage, a middle stage, and a lower stage, and the control means sets the frequency of the inverter when the current value measured by the current measuring means is higher than the upper limit threshold value. If the current value is lower than the lower limit threshold, the inverter frequency is set to the upper stage, and if the current value is between the upper limit threshold and the lower limit threshold 3. The quantitative food supply device according to claim 2, wherein the frequency of the inverter is set to a middle level.
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