JP4396806B2 - Filling filling device and filling filling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パン,シューパフ等のベーカリー製品を初めとする各種食品、あるいは、各種容器等の被充填物にフィリングを充填するフィリングの充填装置およびフィリング充填方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、フィリングを充填する被充填物としてベーカリー製品であるパンの場合で説明すると、例えば、細長状のパンに長手方向に沿って切れ目を入れ、この切れ目に、バター,クリームあるいは種々のジャム等のフィリングを充填した所謂「サンド」といわれるものが知られている。
このようなフィリングを充填したパンを製造するときは、例えば、図6に示すように、パンPをその長手方向が搬送方向に沿うようにベルトコンベア1に載置して搬送し、この搬送過程で、カッタ(図示せず)により長手方向に沿って切れ目を入れ、それから、フィリング充填装置Taによって切れ目にフィリングFを充填する。
【0003】
従来、フィリング充填装置Taとして、例えば、図6に示すようなものが知られている。
このフィリング充填装置Taは、下側に円錐筒状の円錐部2が形成されこの円錐部2の円錐面に設けた送出口3を有しフィリングFを収容するホッパ4と、ホッパ4の円錐軸線に沿う回転軸線を有し円錐部2の先端を貫通した回転シャフト5及びこの回転シャフト5の上下に一枚ずつ設けられたブレード6を備えホッパ4内のフィリングFを攪拌して送出口3に送出する攪拌体7と、ホッパ4の下方に設けられホッパ4を貫通した攪拌体7の回転シャフト5を回転駆動する駆動部8と、ホッパ4の送出口3に配管9を介して接続されホッパ4の送出口3から送出されたフィリングFを被充填物としてのパンPの切れ目に充填する充填ポンプ10とを備えて構成されている。充填ポンプ10は、例えば、ギヤポンプで構成され、配管9に接続される円形の入口11及び吐出ノズル12を備えている。
【0004】
フィリングFを充填する際には、パンPの切れ目をくさび状の開け具(図示せず)によって開きながら、充填ポンプ10の吐出ノズル12に設けたシャッタ(図示せず)を開いてこの吐出ノズル12からフィリングFを吐出して行なう。フィリングFの充填後は、次のパンPが来るまでシャッタを閉じておく。
【0005】
また、ホッパ4内においては、常時、攪拌体7が40〜50rpm回転し、ブレード6によってフィリングFを攪拌しながら送出口3に送出している。なお、ホッパの円錐部の母線と上記攪拌体7の回転シャフト5の軸線とのなす角度は45度である。
このようなフィリング充填装置に係る刊行物としては、例えば、特許文献1がある。
これは、クリーム等の食品の送り込み装置であって、ホッパー内にクリーム等を下方へ送るための螺旋状の羽根付きスクリューを設けたものである。
【特許文献1】
特開平10−80247号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のフィリング充填装置Taにあっては、ホッパ4の円錐部2の円錐面に送出口3を有しているので、攪拌体7のブレード6を回転させているもののフィリングFの押圧方向が送出口3の軸線に対して斜めになることから、フィリングFの粘度や比重等の条件によっては、ホッパ4内で滞留し易く、送出が必ずしも円滑に行なわれないことがあるという問題があった。
詳しくは、近年、消費者の嗜好の変化から比重が充填前0.6未満(充填後0.8未満)の軽比重のフィリングFが使用される傾向にあり、このような軽比重のフィリングFを用いた場合、フィリングFの比重が充填前0.6(充填後0.8)を越えるような旧来のフィリングであれば支障なく使用できたが、軽比重のフィリングFはホッパ4内で滞留し易く、特に送出口3付近で外部から充填ポンプ10により吸引されるフィリング量に、内部から攪拌体7による押圧でのフィリング供給が追いつかなくなることから、フィリング送給が途切れがちになり、さらには完全に止まってしまう(所謂フィリングが「切れる」)こともある。
【0007】
また、軽比重のフィリングは攪拌体7による押圧で負荷がかかって変質,悪化しやすく、例えば、気泡を含むホイップクリームの場合には気泡が逃がされて硬化するおそれがある。
そして、前述したようにフィリングが滞留した場合には、フィリングの撹拌がより過度に行なわれることになるため、その負荷によるフィリングの変質,悪化もより顕著になる。
【0008】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、軽比重のフィリングを用いた場合であっても、ホッパ内でのフィリングの滞留を抑制して、フィリングの送出を円滑に行なわせ、フィリングの硬化等の支障を防止し、フィリングを変質,悪化させないようにしつつ、長時間連続的に定量のフィリングを充填することができるフィリング充填装置を提供することを目的とする。
また、このフィリング充填装置を用いたフィリング充填方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明のフィリング充填装置は、下側に円錐筒状の円錐部が形成され該円錐部に送出口を有してフィリングを収容するホッパと、該ホッパの円錐軸線に沿う回転軸線を有した回転シャフト及び該回転シャフトに設けられた複数のブレードを備え該ホッパ内のフィリングを押し下げ移送して送出口から送出する回転体と、該回転体の回転シャフトを回転駆動する駆動部と、上記ホッパの送出口に接続され該送出口から送出されるフィリングを被充填物に充填する充填ポンプとを備え、
上記ホッパの送出口を該ホッパの円錐軸線上であって該ホッパの円錐部の先端に設け、上記回転体の回転シャフトの駆動部をホッパの上方に設けて該回転シャフトの下端をホッパの送出口に対峙させるとともに、
上記回転体を、上記回転シャフトの下端部に設けられたブレードで構成される下端ブレード部と、上記回転シャフトの上記下端ブレード部より上に設けられたブレードで構成される上側ブレード部とを備えて構成している。
【0010】
即ち、本発明において、回転シャフトに設けられるブレード部は少なくとも2箇所必要であり、そのうちの1箇所はフィリングの送出口の手前部である。各ブレード部におけるブレードの数は特に限定されず、1枚ブレードでも複数ブレードでも良い。また、上側ブレード部は、1箇所乃至2箇所以上に、ホッパの長さを考慮して適宜設ければよい。
尚、本発明でいう「充填」は、被充填物で形成される空間(例えば、パンの切れ目)に充填する場合に限らず、被充填物の表面(例えば、パイやケーキなどの表面、各種容器)に載置することを包含する概念である。
【0011】
これにより、ホッパの円錐軸線上にある送出口に向けてフィリングを送出するので、送出が円滑に行なわれる。また、送出口に対峙した回転シャフトの先端部に下端ブレード部を設けたので、送出口へのフィリングの押し下げが確実に行なわれ、送出が円滑に行なわれる。そのため、充填前の比重0.6未満(充填後0.8未満)の軽比重のフィリングが使用されても、ホッパ内でのフィリングの滞留が抑制され、フィリングの送出が円滑に行なわれ、送出口付近でフィリング供給が途切れることなく、また、フィリングの硬化等の支障が防止されてフィリングの充填の安定化が図られる。特に比重0.2から0.3の超軽量フィリングの充填に有効である。
【0012】
そして、必要に応じ、上記下端ブレード部を、互いに対称に設けられた複数のブレードの組で構成し、上記上側ブレード部を、互いに対称に設けられた複数のブレードの組で構成している。各ブレード部における複数ブレードでは、好ましくは対称に配置できるものが良く、より好ましくは2枚ブレードが良い。これにより、フィリングの押し下げ及び送出が確実に行なわれる。
【0013】
また、必要に応じ、上記上側ブレード部を、上記回転体の回転シャフトの回転軸線に沿って複数設けた構成としている。即ち、ホッパ内に配置される上側ブレード部は、ホッパの長さを考慮して適宜設けられるが、好ましくは2個(即ち、ブレード部は全体で3個)がよい。これにより、フィリングの押し下げ及び送出が確実に行なわれる。
【0014】
更に、必要に応じ、上記回転体の回転シャフトに直交し各ブレード部が設けられた部位における、ホッパの内部断面の面積に対する、当該ブレード部のブレードの合計面積の割合Rが、上記下端ブレード部においてR=12〜22%、上記上側ブレード部においてR=25〜35%である構成としている。
ここで、「ブレードの面積」とはブレードの表面積のうちのフィリング送出方向側(下側)の面積のことであり、各ブレード部において、ブレードの合計面積とは、ブレードが1枚ブレードの場合はその1枚の「ブレードの面積」であり、複数のブレードで構成されるブレードの場合は、そのブレードを構成する全てのブレードの「ブレードの面積」の合計である。
【0015】
これにより、軽比重のフィリングが、より硬化しにくくなる。上記の割合Rがそれぞれの範囲より大きすぎると、ブレードによる負荷がかかりすぎて軽比重フィリングが硬化し易く、硬化したフィリングがポッパや充填ポンプにすぐに詰まり、長時間、連続的に定量のフィリング充填を行なえない。また、逆に該割合Rが低すぎるとフィリングの送出効率が悪くなる。
更にまた、上記下端ブレード部及び上側ブレード部を構成するブレードの角度であって羽根の下面が水平線に対する角度を5°〜30°にした構成としている。これにより、従来に比較して角度がなく、そのため、フィリングに負荷がかからないことになり、軽比重のフィリングの硬化が防止される。
【0016】
また、必要に応じ、上記回転体の回転シャフトに直交し各ブレード部が設けられた部位における、各ブレードの先端とホッパの内壁面の間隔EがE=2mm〜15mmである構成としている。即ち、各ブレードの先端(ブレードが回転したときの最外線)とホッパ内壁面との間隔は2mm〜15mmが好ましく、間隔が小さすぎると装置の調整が困難となり、逆に大きすぎるとフィリングの送出効率が悪くなる。
【0017】
更にまた、必要に応じ、最上位の上側ブレード部の各ブレードに貫通孔を形成した構成としている。最上位のブレードは、最も大きなブレードにすることができ、このように比較的大きいブレードを用いる場合、上記の割合Rを上記の通りに設定するにあたって好ましいブレード形状は、ブレードの中心部付近に貫通孔を開けたような形状である。このような形状のブレードによりまずフィリングを切るようにして脱気しつつ押し下げることにより、ホッパ内のフィリング中に空気塊ができないようにすることができる(もし空気塊が形成されると、フィリング供給が途切れやすくなるため、これを防止する)。
【0018】
また、必要に応じ、上記ホッパの送出口の断面積S(cm2)と、該送出口から充填ポンプへ送出されるフィリングの流量V(リットル/分)とが、V:S=1:3〜12を満足するように構成している。フィリングの送出が確実かつ円滑に行なわれる。
即ち、フィリングの流量Vに対してホッパの送出口の断面積Sが小さすぎると、該送出口通過時にフィリングの抵抗が大きくなり、フィリングに負荷がかかりすぎて硬化しやすくなる。逆に、流量Vに対して断面積Sが大きすぎるとフィリングの送出量が不均一となり、また、構造的に設計が困難となる。
【0019】
更に、必要に応じ、上記ホッパの円錐部の母線と上記回転体の回転シャフトの回転軸線とのなす角度θをθ=20度〜40度にした構成としている。角度が小さすぎるとフィリング容量が小さすぎて効率が悪くなり、逆に大きすぎると従来と同様にフィリングがスムーズに送出されにくいため軽比重フィリングが硬化しやすくなってしまう。これにより、フィリングの送出がスムーズになり、フィリングの送出が確実かつ円滑に行なわれ、軽比重のフィリングの硬化が防止される。
【0020】
また、ブレードの角度は羽根の下面が水平線に対して5°〜30°とするのが望ましい。従来では、35°程度なので、これに比較して角度がなく、そのため、フィリングに負荷がかからないことになり、軽比重のフィリングの硬化が防止される。
【0021】
更にまた、必要に応じ、上記ホッパの送出口と該送出口に接続される上記充填ポンプの入口とを長孔状に形成した構成としている。充填ポンプのフィリングの入口の断面積を大きくすることができるので、フィリング流量を大きくすることができ、より確実に送出効率を向上させることができる。
また、上記回転体の回転数を30rpm以下とする構成としている。フィリングに対する負荷が低減され、軽比重のフィリングの硬化が防止される。
【0022】
そしてまた、本発明は、上記のフィリング充填装置により、充填前の比重が0.6未満(充填後0.8未満)のフィリングを被充填物に充填するフィリング充填方法にある。これにより、充填前の比重0.6未満(充填後0.8未満)の軽比重のフィリングの使用において、ホッパ内でのフィリングの滞留が抑制され、フィリングの送出が円滑に行なわれ、送出口付近でフィリング供給が途切れることなく、また、フィリングの硬化等の支障が防止されてフィリングの充填の安定化が図られるのである。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置及びフィリング充填方法について詳細に説明する。尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明する。
図1に示すように、実施の形態に係るフィリング充填装置Tは、上記と同様に、フィリングFを充填する被充填物としてベーカリー製品であるパンPの製造システムに用いられる。
【0024】
図1乃至図5に示す実施の形態に係るフィリング充填装置Tにおいて、20はホッパであって、下側に円錐筒状の円錐部21が形成され、この円錐部21の先端23に送出口22を有してフィリングFを収容する。図4に示すように、ホッパ20の円錐部21の母線Lbと、ホッパ20の円錐軸線La(後述の回転体30の回転シャフト31の回転軸線)とのなす角度θは、好ましい範囲であるθ=20度〜40度に設定されている。本実施の形態ではθ=30度となっている。また、ホッパ20の送出口22は、ホッパ20の円錐軸線La上であってホッパ20の円錐部21の先端23に設けられている。円錐部21の先端23は、軸線Laと同軸の軸線を有した筒状に形成されている。送出口22は、図5に示すように、長孔状に形成されており、所定の断面積S(cm2)を有している。
【0025】
図1乃至図3に示すように、30はホッパ20内のフィリングFを押し下げ移送して送出口22から送出する回転体であり、ホッパ20の円錐軸線Laに沿う軸線を有した回転シャフト31と、回転シャフト31に設けられた複数のブレード32とを備えている。回転体30の回転シャフト31の下端31aは、ホッパ20の送出口22に対峙させられている。
【0026】
また、回転体30は、回転シャフト31の下端31a部に互いに対称に設けられた複数(本実施の形態では2枚)のブレード32(A)の組からなる下端ブレード部33を備えて構成されている。更に、回転体30は、回転シャフト31の回転軸線Laに沿って回転シャフト31の下端ブレード部33より上に複数の上側ブレード部を備えている。本実施の形態では、第一上側ブレード部34と第二上側ブレード部35とを備えている。最上位の上側ブレード部34は、互いに対称に設けられた複数(本実施の形態では2枚)のブレード32(B)の組からなる。2段目の上側ブレード部35は、互いに対称に設けられた複数(本実施の形態では2枚)のブレード32(C)の組からなる。最上位の第一上側ブレード部34の各ブレード32(B)には、外周と同じ形状の内周を有し貫通した貫通孔36が形成されている。
【0027】
また、ブレード32の角度は羽根の下面が水平線に対して5°〜30°とするのが望ましい。従来では、35°程度なので、これに比較して角度がないことになる。
【0028】
図4に示すように、各ブレード部33,34,35において、回転体30の回転シャフト31に直交し各ブレード部33,34,35が設けられた部位のホッパ20の内部断面積Xに対する当該ブレード部のブレード32の合計の面積の割合Rは、下端ブレード部33において好ましい範囲であるR=12〜22%、第一及び第二上側ブレード部34,35において夫々好ましい範囲であるR=25〜35%であり、且つ、各ブレード32の先端とホッパ20の内壁面の間隔Eは、好ましい範囲であるE=2mm〜15mmに定められている。
【0029】
図1に戻り、40は回転体30の回転シャフト31を回転駆動する駆動部であり、ホッパ20の上方に設けられている。駆動部40は、図示外のモータやギヤ等の減速機構を備えて構成されており、ホッパ20の送出口22の断面積S(cm2 )と、送出口22から後述の充填ポンプ50へ送出されるフィリングFの流量V(リットル/分)とが、好ましい範囲であるV:S=1:3〜12を満足するよう回転体30を回転させる。
【0030】
50はホッパ20の送出口22に接続され送出口22から送出されるフィリングFを被充填物に充填する充填ポンプである。充填ポンプ50の形式は特に限定されるものではなく、フィリングFの充填ポンプとして使用可能であればどのようなものであっても差し支えないが、軽比重のフィリングFを硬化させにくい点で好ましくはギア式ポンプ或いはロータリーポンプがよい。本実施の形態では、充填ポンプ50は、図5に示すように、ギヤポンプで構成され、ホッパ20の送出口22に接続される入口51及び吐出ノズル52を備えている。この充填ポンプ50の入口51は、ホッパ20の送出口22と同じ大きさの長孔状に形成されている。
【0031】
従って、本実施の形態に係るフィリング充填装置Tは、以下のように作用する。本実施の形態に係るフィリングFの充填装置Tが用いられるパンPの製造システムでは、図1に示すように、細長状のパンPをその長手方向が搬送方向に沿うようにベルトコンベア1に載置して搬送し、この搬送過程で、カッタ(図示せず)により長手方向に沿って切れ目を入れ、それから、このフィリング充填装置Tによって、バター,クリームあるいは種々のジャム等のフィリングFを切れ目に充填する。
【0032】
フィリングFを充填する際には、パンPの切れ目をくさび状の開け具(図示せず)によって開きながら、充填ポンプ50の吐出ノズル52に設けたシャッタ(図示せず)を開いてこの吐出ノズル52からフィリングFを吐出して行なう。フィリングFの充填後は、次のパンPが来るまでシャッタを閉じておく。
この際、ホッパ20内においては、常時、回転体30が回転し、ブレード32によってフィリングFを押し下げ移送しながら送出口22に送出しているが、ホッパ20の円錐軸線La上にある送出口22に向けてフィリングFが送出されるので、フィリングFの押圧方向が送出口22の軸線Laに対して斜めになることがなく、そのため、送出が円滑に行なわれる。また、送出口22に対峙した回転シャフト31の下端部に下端ブレード部33を設けたので、送出口22へのフィリングFの押し下げが確実に行なわれ、送出が円滑に行なわれる。このため、比重0.2〜0.7といった軽比重のフィリングFが使用されても、ホッパ20内でのフィリングFの滞留が抑制され、フィリングFの硬化が防止されてフィリングFの送出が円滑に行なわれ、フィリングFの充填の安定化が図られる。
【0033】
また、下端ブレード部33及び上側ブレード部34,35は、互いに対称に設けられた複数のブレード32の組で構成されているので、フィリングの押し下げ及び送出がより一層確実に行なわれる。更に、上側ブレード部34,35は2個設けられ、ブレード部は全体では3個設けられることになるので、これによっても、押し下げ及び送出がより一層確実に行なわれる。
【0034】
更にまた、ホッパ20の内部断面積Xに対するブレード部のブレード32の合計の面積の割合Rが、下端ブレード部33において好ましい範囲であるR=12〜22%、第一及び第二上側ブレード部34,35において夫々好ましい範囲であるR=25〜35%であり、且つ、各ブレード32の先端とホッパ20の内壁面の間隔Eが好ましい範囲であるE=2mm〜15mmに設定されているので、フィリングの押し下げ及び送出がより一層確実に行なわれ、軽比重のフィリングFが、より硬化しにくくなる。
【0035】
また、最上位の上側ブレード部34の各ブレード32(B)に貫通孔36が形成されているので、このような形状のブレード32により、フィリングを切るようにして脱気しつつ押し下げる。そのため、ホッパ20内のフィリング中に空気塊ができないようにすることができ、空気塊が形成されてフィリング供給が途切れやすくなる事態が防止される。
【0036】
また、駆動部40を、ホッパ20の送出口22の断面積S(cm2 )と送出口22から充填ポンプ50へ送出されるフィリングFの流量V(リットル/分)とが、好ましい範囲であるV:S=1:3〜12を満足するよう回転体30を回転させるので、この点でも、フィリングFの送出が確実かつ円滑に行なわれる。この際、ホッパ20の送出口22と送出口22に接続される充填ポンプ50の入口51とが長孔状に形成されているので、充填ポンプ50のフィリングFの入口51の断面積を大きくすることができ、フィリング流量を大きくすることができ、より確実に送出効率を向上させることができる。
更に、ホッパ20の円錐部21の母線Lbが回転体30の回転シャフト31の回転軸線Laとなす角度θをθ=30度にしているので、この点でも、フィリングFの送出が確実かつ円滑に行なわれ、軽比重のフィリングFの硬化が防止される。
【0037】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施例では、回転体30の回転シャフト31に直交し各ブレード部33,34,35が設けられた部位のホッパ20の内部断面積Xに対する当該ブレード部のブレード32の合計面積の割合Rを、下端ブレード部33においてR=18%、第一及び第二上側ブレード部34,35において夫々R=30%に設定した。
また、ブレード32の角度は羽根の下面が水平線に対して15°に設定した。各ブレード32の先端とホッパ20の内壁面の間隔Eを、E=15mmに設定した。
更に、フィリングFの送出口22の断面積SをS=17.7cm2とした。
フィリングFとして旭電化工業株式会社製フィリング用クリーム(商品名:エクセレントライト:充填前の比重0.32)を、フィリング充填装置Tのホッパ20に投入し、回転シャフト31を21rpmで回転させてフィリングFを送出した。
フィリングFの送出口22においてフィリング流量Vは、V=1.96リットル/分になり、V:Sは1:9であった。尚、充填後の比重は0.4程度であった。
充填ポンプ50の吐出ノズル52から、ベルトコンベア上を移動する被充填物に対してフィリングFを、被充填物1個あたり8g充填されるように調節して充填を行ない、総計5000個の被充填物に対して充填を行なったところ、5分ごとの充填量の標準偏差は0.12〜0.23であり、良好な充填を行なうことが出来た。
【0038】
尚、上記実施の形態において、フィリングFを充填する被充填物としてベーカリー製品である所謂「サンド」といわれるパンPに適用した場合で説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、それ以外のベーカリー製品を初めとする種々の食品、あるいは、種々の容器等にフィリングFを充填する場合に適用して良い。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のフィリング充填装置及びフィリング充填方法によれば、ホッパの円錐軸線上にある送出口に向けてフィリングを送出するので、送出を円滑に行なわせることがきる。また、送出口に対峙した回転シャフトの下端部に下端ブレード部を設けたので、送出口へのフィリングの押し込みを確実に行なわせることができ、この点でも、送出を円滑に行なわせることができる。そのため、比重0.6未満といった軽比重のフィリングが使用されても、ホッパ内でのフィリングの滞留を抑制することができ、フィリングの硬化等を防止し、フィリングの送出を円滑に行なって、フィリングの充填の安定化を図ることができる。その結果、軽比重フィリング充填製品を工業的に大量生産するのに適したフィリング充填装置とすることができる。
【0040】
そして、下端ブレード部及び上側ブレード部を、互いに対称に設けられた複数のブレードの組で構成した場合には、フィリングの押し下げ及び送出をより一層確実に行なわせることができる。
また、上側ブレード部を複数設けた場合には、これによっても、フィリングの押し下げ及び送出をより一層確実に行なわせることができる。
【0041】
更に、ホッパの内部断面積に対するブレードの合計面積の割合Rを、下端ブレード部においてR=12〜22%、上側ブレード部においてR=25〜35%にした場合には、押し下げ及び送出をより一層確実に行なわせることができる。
また、各ブレードの先端とホッパの内壁面の間隔EをE=2mm〜15mmにした場合にも、押し下げ及び送出をより一層確実に行なわせることができる。
この場合、最上位の上側ブレード部のブレードに貫通孔を形成すれば、このような形状のブレードによりまずフィリングを切るようにして脱気しつつ押し下げることにより、ホッパ内のフィリング中に空気塊ができないようにすることができ、空気塊が形成されることによりフィリング供給が途切れやすくなる事態を防止することができる。
【0042】
また、ホッパの送出口の断面積S(cm2)とフィリングの流量V(リットル/分)とが、V:S=1:3〜12を満足するよう構成した場合には、フィリングの押し下げ及び送出をより一層確実に行なわせることができる。
更に、ホッパの円錐部の母線と回転体の回転シャフトの回転軸線となす角度θをθ=20度〜40度にした場合には、フィリングの送出をスムーズにして、途切れることなく確実かつ円滑に長時間連続して行なわせることができ、また軽比重のフィリングの硬化を防止することができる。
更にまた、ホッパの送出口と送出口に接続される充填ポンプの入口とを長孔状に形成した場合には、フィリング流量を大きくすることができ、より確実に送出効率を向上させることができる。
また、回転体の回転数を30rpm以下とした場合には、フィリングに対する負荷を低減して、軽比重のフィリングの硬化を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置をパンの製造システムにおいて示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置の回転体の構成を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置の回転体の構成を示す平面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置において、ホッパとブレードの関係を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態に係るフィリング充填装置において、ホッパの送出口と充填ポンプの入口との関係を示す斜視図である。
【図6】従来のフィリング充填装置の一例をパンの製造システムにおいて示す図である。
【符号の説明】
T フィリング充填装置
F フィリング
P パン(被充填物)
20 ホッパ
21 円錐部
22 送出口
23 先端
La ホッパの円錐軸線(回転シャフトの回転軸線)
Lb 円錐部の母線
30 回転体
31 回転シャフト
31a 下端
32[32(A),32(B),32(C)] ブレード
33 下端ブレード部
34 第一上側ブレード部
35 第二上側ブレード部
36 貫通孔
40 駆動部
50 充填ポンプ
51 入口
52 吐出ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling device and a filling method for filling a filling in various foods such as bread and shoe puffs, or filling materials such as various containers.
[0002]
[Prior art]
In general, in the case of a bread which is a bakery product as a filling material to be filled with a filling, for example, a slit is cut along a longitudinal direction in an elongated bread, and butter, cream, various jams, etc. A so-called “sand” filled with a filling is known.
When manufacturing a bread filled with such a filling, for example, as shown in FIG. 6, the bread P is placed on the
[0003]
Conventionally, as the filling device Ta, for example, the one shown in FIG. 6 is known.
The filling filling device Ta includes a
[0004]
When filling the filling F, the
[0005]
In the
As a publication relating to such a filling and filling apparatus, there is, for example,
This is a device for feeding food such as cream, and is provided with a spiral bladed screw for feeding cream or the like downward in a hopper.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-80247
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional filling and filling apparatus Ta, since the
Specifically, in recent years, there has been a tendency to use a light specific filling F having a specific gravity of less than 0.6 before filling (less than 0.8 after filling) due to changes in consumer preferences. In the case of the conventional filling, the filling F with a specific gravity exceeding 0.6 (0.8 after filling) can be used without any trouble, but the filling F with a light specific gravity stays in the
[0007]
In addition, the filling with a light specific gravity is subject to a load due to pressing by the
Then, as described above, when the filling is retained, the stirring of the filling is performed more excessively, so that the deterioration and deterioration of the filling due to the load becomes more remarkable.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems. Even when a light specific gravity filling is used, the filling stays smoothly in the hopper by suppressing the staying of the filling in the hopper. An object of the present invention is to provide a filling and filling apparatus capable of filling a fixed amount of filling continuously for a long time while preventing troubles such as hardening of the resin and preventing deterioration and deterioration of the filling.
It is another object of the present invention to provide a filling filling method using the filling filling apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a filling and filling apparatus according to the present invention includes a hopper having a conical cylindrical shape formed on the lower side and having a delivery port in the conical portion to accommodate the filling, and a cone of the hopper. A rotating shaft having a rotating shaft along the axis and a plurality of blades provided on the rotating shaft, a rotating body that pushes down and transfers the filling in the hopper and sends it out from the delivery port, and rotates the rotating shaft of the rotating body A drive unit for driving, and a filling pump connected to the delivery port of the hopper and filling the filling material fed from the delivery port,
The outlet of the hopper is provided on the cone axis of the hopper at the tip of the cone of the hopper, the rotary shaft drive unit of the rotating body is provided above the hopper, and the lower end of the rotary shaft is fed to the hopper. While facing the exit,
The rotating body includes a lower end blade portion configured by a blade provided at a lower end portion of the rotating shaft, and an upper blade portion configured by a blade provided above the lower end blade portion of the rotating shaft. Is configured.
[0010]
That is, in the present invention, at least two blade portions are required on the rotating shaft, and one of them is the front portion of the filling outlet. The number of blades in each blade portion is not particularly limited, and may be one blade or a plurality of blades. Further, the upper blade portion may be appropriately provided at one place or two places or more in consideration of the length of the hopper.
The “filling” as used in the present invention is not limited to filling a space (for example, a bread cut) formed by the filling material, but also the surface of the filling material (for example, the surface of a pie or cake, various It is a concept including placing on a container.
[0011]
Thereby, since the filling is sent out toward the delivery port on the conical axis of the hopper, the delivery is performed smoothly. Further, since the lower end blade portion is provided at the tip of the rotating shaft facing the delivery port, the filling is surely pushed down to the delivery port, and the delivery is performed smoothly. Therefore, even if a filling with a light specific gravity of less than 0.6 (less than 0.8 after filling) is used before filling, the retention of the filling in the hopper is suppressed, and the filling is smoothly sent out. Filling supply is not interrupted in the vicinity of the outlet, and troubles such as hardening of the filling are prevented, so that filling of the filling is stabilized. It is particularly effective for filling an ultralight filling with a specific gravity of 0.2 to 0.3.
[0012]
If necessary, the lower end blade portion is constituted by a set of a plurality of blades provided symmetrically with each other, and the upper blade portion is constituted by a set of a plurality of blades provided symmetrically with each other. Of the plurality of blades in each blade portion, those that can be arranged symmetrically are preferable, and two blades are more preferable. This ensures that the filling is pushed down and delivered.
[0013]
Moreover, it is set as the structure which provided the said upper braid | blade part with multiple along the rotating shaft line of the rotating shaft of the said rotary body as needed. That is, the upper blade portion disposed in the hopper is appropriately provided in consideration of the length of the hopper, but preferably two pieces (that is, three blade portions in total) are preferable. This ensures that the filling is pushed down and delivered.
[0014]
Further, if necessary, the ratio R of the total area of the blades of the blade part to the area of the internal cross section of the hopper at the part where each blade part is provided orthogonal to the rotating shaft of the rotating body is the lower end blade part. R = 12 to 22%, and the upper blade portion has R = 25 to 35%.
Here, the “blade area” is the area on the filling delivery direction side (lower side) of the surface area of the blade, and in each blade part, the total area of the blade is when the blade is one blade. Is the “blade area” of one blade, and in the case of a blade composed of a plurality of blades, it is the sum of the “blade areas” of all the blades constituting the blade.
[0015]
Thereby, the filling of light specific gravity becomes harder to harden. If the above ratio R is larger than the respective range, the blade is overloaded and the light specific gravity filling tends to harden, and the hardened filling immediately clogs the popper or filling pump, providing a constant amount of filling over a long period of time. Can't fill. On the other hand, if the ratio R is too low, the filling efficiency is deteriorated.
Furthermore, the angle of the blades constituting the lower blade part and the upper blade part, and the lower surface of the blade is set to an angle of 5 ° to 30 ° with respect to the horizontal line. As a result, there is no angle compared to the conventional case, so that no load is applied to the filling and hardening of the light specific gravity filling is prevented.
[0016]
Further, if necessary, the distance E between the tip of each blade and the inner wall surface of the hopper is E = 2 mm to 15 mm in a portion orthogonal to the rotation shaft of the rotating body and provided with each blade portion. That is, the distance between the tip of each blade (the outermost line when the blade rotates) and the inner wall surface of the hopper is preferably 2 mm to 15 mm. If the distance is too small, it becomes difficult to adjust the apparatus. Inefficiency.
[0017]
Furthermore, if necessary, a through hole is formed in each blade of the uppermost upper blade portion. The uppermost blade can be the largest blade, and when using such a relatively large blade, the preferred blade shape for setting the ratio R as described above penetrates near the center of the blade. The shape is like a hole. It is possible to prevent air mass from being generated during filling in the hopper by first depressurizing the blade by cutting the filling with such a blade. (If the air mass is formed, the filling supply Will prevent this from happening).
[0018]
If necessary, the cross-sectional area S (cm2) And the flow rate V (liter / minute) of the filling fed from the delivery port to the filling pump satisfies V: S = 1: 3 to 12. Filling is sent out reliably and smoothly.
That is, if the cross-sectional area S of the hopper delivery port is too small with respect to the flow rate V of the filling, the resistance of the filling becomes large when passing through the delivery port, and the filling is excessively loaded and is easily cured. Conversely, if the cross-sectional area S is too large with respect to the flow rate V, the amount of filling delivered will be non-uniform, and structurally difficult to design.
[0019]
Furthermore, the angle θ formed by the generatrix of the cone portion of the hopper and the rotation axis of the rotating shaft of the rotating body is set to θ = 20 degrees to 40 degrees as necessary. If the angle is too small, the filling capacity is too small and the efficiency is deteriorated. On the other hand, if the angle is too large, the filling is difficult to be delivered smoothly as in the conventional case, so that the light specific gravity filling is easily cured. As a result, the filling is smoothly delivered, the filling is delivered reliably and smoothly, and the hardening of the light specific gravity filling is prevented.
[0020]
The blade angle is preferably 5 ° to 30 ° on the lower surface of the blade with respect to the horizontal line. Conventionally, since it is about 35 °, there is no angle compared to this, so that no load is applied to the filling and hardening of the light specific gravity filling is prevented.
[0021]
Furthermore, if necessary, the hopper delivery port and the filling pump inlet connected to the delivery port are formed in a long hole shape. Since the cross-sectional area of the filling inlet of the filling pump can be increased, the filling flow rate can be increased, and the delivery efficiency can be improved more reliably.
Moreover, it is set as the structure which makes the rotation speed of the said
[0022]
Further, the present invention is a filling filling method in which a filling material having a specific gravity before filling of less than 0.6 (less than 0.8 after filling) is filled in an object to be filled by the above filling filling apparatus. As a result, in the use of a filling having a light specific gravity of less than 0.6 (less than 0.8 after filling) before filling, the staying of the filling in the hopper is suppressed, and the filling is smoothly sent out. The filling supply is not interrupted in the vicinity, and troubles such as hardening of the filling are prevented and the filling of the filling is stabilized.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, based on an accompanying drawing, a filling filling device and a filling filling method concerning an embodiment of the invention are explained in detail. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same thing as the above.
As shown in FIG. 1, the filling and filling apparatus T according to the embodiment is used in a production system for bread P, which is a bakery product, as an object to be filled with the filling F, as described above.
[0024]
In the filling filling apparatus T according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5,
[0025]
As shown in FIGS. 1 to 3,
[0026]
The rotating
[0027]
The angle of the
[0028]
As shown in FIG. 4, in each
[0029]
Returning to FIG. 1,
[0030]
A filling
[0031]
Therefore, the filling filling device T according to the present embodiment operates as follows. In the bread P manufacturing system in which the filling device T for the filling F according to the present embodiment is used, as shown in FIG. 1, the elongated bread P is mounted on the
[0032]
When filling the filling F, the
At this time, in the
[0033]
Further, since the lower
[0034]
Furthermore, the ratio R of the total area of the
[0035]
Further, since the through
[0036]
Further, in the
Further, since the angle θ formed by the generatrix Lb of the
[0037]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. In the present embodiment, the ratio R of the total area of the
The angle of the
Furthermore, the cross-sectional area S of the
Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. filling cream (trade name: Excellent Light: specific gravity before filling 0.32) is put into the
At the outlet F of the filling F, the filling flow rate V was V = 1.96 liters / minute, and V: S was 1: 9. The specific gravity after filling was about 0.4.
Filling F is adjusted so that 8 g per filling material is filled from the
[0038]
In addition, in the said embodiment, although demonstrated when applied to the bread P called what is called "sand" which is a bakery product as a to-be-filled material filled with the filling F, it is not necessarily limited to this, Other than that It may be applied when filling the filling F into various foods such as the above bakery products or various containers.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the filling filling apparatus and the filling filling method of the present invention, since the filling is sent out toward the delivery port on the cone axis of the hopper, the delivery can be performed smoothly. Further, since the lower end blade portion is provided at the lower end portion of the rotating shaft facing the delivery port, the filling can be surely pushed into the delivery port, and also in this respect, delivery can be performed smoothly. . Therefore, even if a filling with a light specific gravity of less than 0.6 is used, the retention of the filling in the hopper can be suppressed, the hardening of the filling can be prevented, and the filling can be sent out smoothly. Stabilization of filling can be achieved. As a result, it is possible to provide a filling filling apparatus suitable for industrially mass-producing light specific filling filling products.
[0040]
When the lower end blade portion and the upper blade portion are configured by a set of a plurality of blades provided symmetrically to each other, the pressing and feeding of the filling can be more reliably performed.
In addition, when a plurality of upper blade portions are provided, this also makes it possible to more reliably push down and feed the filling.
[0041]
Furthermore, when the ratio R of the total area of the blades to the internal cross-sectional area of the hopper is R = 12 to 22% at the lower end blade portion and R = 25 to 35% at the upper blade portion, the pressing and feeding are further performed. It can be done reliably.
Further, even when the distance E between the tip of each blade and the inner wall surface of the hopper is set to E = 2 mm to 15 mm, the push-down and the feeding can be performed more reliably.
In this case, if a through-hole is formed in the blade of the uppermost upper blade portion, an air mass is generated in the filling in the hopper by first pushing down while deaerating by cutting the filling with the blade having such a shape. It is possible to prevent the filling supply from being easily interrupted by the formation of an air mass.
[0042]
The cross-sectional area S (cm2) And the filling flow rate V (liters / minute) satisfy V: S = 1: 3 to 12, the filling can be pushed down and delivered more reliably.
Furthermore, when the angle θ between the generatrix of the hopper cone and the rotation axis of the rotating shaft of the rotating body is set to θ = 20 ° to 40 °, the filling is smoothly sent out without fail and reliably and smoothly. It can be carried out continuously for a long time, and hardening of a light specific gravity filling can be prevented.
Furthermore, when the outlet of the hopper and the inlet of the filling pump connected to the outlet are formed in a long hole shape, the filling flow rate can be increased and the delivery efficiency can be improved more reliably. .
Moreover, when the rotation speed of the rotating body is set to 30 rpm or less, the load on the filling can be reduced, and the hardening of the light specific gravity filling can be surely prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a filling and filling apparatus according to an embodiment of the present invention in a bread manufacturing system.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a rotating body of the filling filling device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a rotating body of the filling filling device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a hopper and a blade in the filling filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing the relationship between the delivery port of the hopper and the entrance of the filling pump in the filling filling device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional filling and filling apparatus in a bread manufacturing system.
[Explanation of symbols]
T filling filling device
F Filling
P bread (filled)
20 Hoppers
21 Conical part
22 Outlet
23 Tip
La Conical axis of hopper (rotating axis of rotating shaft)
Lb Conical section bus
30 Rotating body
31 Rotating shaft
31a bottom
32 [32 (A), 32 (B), 32 (C)] Blade
33 Lower end blade
34 First upper blade part
35 Second upper blade part
36 Through hole
40 Drive unit
50 filling pump
51 entrance
52 Discharge nozzle
Claims (8)
上記ホッパの送出口を該ホッパの円錐軸線上であって該ホッパの円錐部の先端に設け、上記回転体の回転シャフトの駆動部をホッパの上方に設けて該回転シャフトの下端をホッパの送出口に対峙させるとともに、
上記回転体を、上記回転シャフトの下端部に設けられたブレードで構成される下端ブレード部と、上記回転シャフトの上記下端ブレード部より上に設けられたブレードで構成される上側ブレード部とを備えて構成し、
上記下端ブレード部を、互いに対称に設けられた複数のブレードの組で構成し、上記上側ブレード部を、互いに対称に設けられた複数のブレードの組で構成し、且つ、該上側ブレード部を、上記回転体の回転シャフトの回転軸線に沿って複数設け、
上記回転体の回転シャフトに直交し各ブレード部が設けられた部位における、ホッパの内部断面の面積に対する、当該ブレード部のブレードの合計面積の割合Rが、上記下端ブレード部においてR=12〜22%、上記上側ブレード部においてR=25〜35%であり、
上記下端ブレード部及び上側ブレード部を構成するブレードの角度であって羽根の下面が水平線に対する角度を5°〜30°にしたことを特徴とするフィリング充填装置。A conical cylinder-shaped conical portion is formed on the lower side, a hopper that has a delivery port in the conical portion and accommodates a filling, a rotation shaft having a rotation axis along the cone axis of the hopper, and a rotation shaft provided on the rotation shaft A rotating body that has a plurality of blades and pushes down and transfers the filling in the hopper and sends it out from the delivery port; a drive unit that rotationally drives the rotary shaft of the rotator; and the delivery port connected to the delivery port of the hopper A filling pump for filling the filling material delivered from
The hopper delivery port is provided on the cone axis of the hopper at the tip of the cone of the hopper, the rotary shaft drive unit of the rotating body is provided above the hopper, and the lower end of the rotary shaft is fed to the hopper. While facing the exit,
The rotating body includes a lower end blade portion constituted by a blade provided at a lower end portion of the rotating shaft, and an upper blade portion constituted by a blade provided above the lower end blade portion of the rotating shaft. configure Te,
The lower end blade portion is composed of a set of a plurality of blades provided symmetrically to each other, the upper blade portion is configured of a set of a plurality of blades provided symmetrically to each other, and the upper blade portion is Provide a plurality along the rotation axis of the rotating shaft of the rotating body,
The ratio R of the total area of the blades of the blade part to the area of the internal cross section of the hopper at the part where the blade parts are provided perpendicular to the rotation shaft of the rotating body is R = 12-22 in the lower end blade part. %, R = 25 to 35% in the upper blade part,
A filling and filling apparatus, characterized in that the angle of the blades constituting the lower blade part and the upper blade part and the lower surface of the blades is set to an angle of 5 ° to 30 ° with respect to the horizontal line .
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