JP6088887B2 - 混練装置用シール - Google Patents

Description

本発明は、混練装置の混練手段を回転駆動する回転軸と当該回転軸を回転自在に支持する軸支持部材との間に設けられ、回転軸を伝わり容器内の混練材料が漏出するのを防止する混練装置用シールに関する。

ホームベーカリー等の混練装置に設けられているシールとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。この混練装置用シールを図４，図５に示す。ホッパ１０１内の混練翼１０２を回転させる回転軸１０３は、ホッパ１０１の下に設けられた軸受保持部材１０４に軸受１０５を介して支持されている。回転軸１０３と軸受保持部材１０４との間にはシール１０６が設けられており、混練翼１０２側のパン生地が軸受１０５側に漏出するのを防止している。

シール１０６の装着部１０６ａは軸受保持部材１０４の凹部１０４ａに嵌め込まれており、リップ１０６ｂは回転軸１０３に接触している。即ち、シール１０６は軸受保持部材１０４に取り付けられ、軸受１０５と回転軸１０３との間の摺動部分を隠すようにリップ１０６ｂを延ばして回転軸１０３に接触させている。

実用新案登録第２５９５４５７号公報

しかしながら、上述の混練装置用シールでは、リップ１０６ｂと軸受１０５とが並んでいるので、ホッパ１０１内のパン生地がリップ１０６ｂを通り抜けて漏出すると、漏出したパン生地が回転軸１０３を伝わりそのまま軸受１０５と回転軸１０３との間の摺動部分に入り込んで詰まりを生じさせ、回転軸１０３をロックさせてしまう虞がある。

また、パン生地は時間の経過により発酵して膨張するので、リップ１０６ｂを通り抜けて軸受１０５側に溜まったパン生地がシール１０６を押して浮き上がらせてしまう虞がある（図３（Ａ）参照）。

本発明は、漏出した混練材料による浮き上がりを防止することができると共に、混練材料の漏出が回転軸の回転不良に繋がり難い混練装置用シールを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、混練材料が投入される容器内の混練手段を回転させる回転軸と、軸受を介して回転軸を支持する軸支持部材との間をシールする軸受よりも混練手段側に設けられている混練装置用シールにおいて、回転軸に嵌め込まれる装着部と、回転軸の外周面と径方向において対向する相手部材（軸支持部材、容器等）に接触するリップとを備え、リップは混練手段側から軸受側に漏出した混練材料によって混練手段側に押された場合に相手部材から離れて混練材料の混練手段側への戻りを許容するものである。

また、請求項２記載の混練装置用シールは、リップの相手部材への接触位置に摩擦力低減部材を設けている。

請求項１記載の混練装置用シールでは、装着部を回転軸に嵌め込んで回転軸と一緒に回転させるようにし、リップを回転軸の外周面と径方向において対向する相手部材に摺動させるようにしているので、リップと相手部材との間の摺動部分と、回転軸と軸受との間の摺動部分とが直線的に並ばないように配置することができる。そのため、たとえ混練材料がリップを通り抜けて軸受側に漏出したとしても軸受と回転軸との間の摺動部分に入り込み難くすることができ、詰まりを防止して回転軸の回転不良を防止することができる。

また、リップを通り抜けて軸受側に溜まった混練材料が膨張しても、膨張した混練材料にリップが押されて相手部材から離れることで混練材料を混練手段側に排出することができるので、軸受側に溜まった混練材料の膨張によるシールの浮き上がりを防止することができ、シール性を維持することができる。

また、請求項２記載の混練装置用シールでは、リップの相手部材への接触位置に摩擦力低減部材を設けているので、たとえ混練材料が滑り難いものであったとしてもリップと混練材料の間の摩擦力を低減することができ、シールに掛かる負荷を低減して長寿命化を図ることができる。

また、摩擦力低減部材としてシート状のものをリップに貼付する場合には、リップの剛性を補うことができ、相手部材へのリップの密着性を向上させることができる。

本発明の混練装置用シールの実施形態の一例を示す断面図である。 同混練装置用シールを混練装置に装着した状態を示す断面図である。 軸受側に溜まった混練材料を排出する様子を説明するためのもので、（Ａ）は従来の混練装置用シールを使用した場合の図、（Ｂ）は本発明の混練装置用シールを使用した場合の図である。 従来の混練装置用シールを示す断面図である。 同混練装置用シールを拡大して示す断面図である。

以下、本発明の構成を図面に示す形態に基づいて詳細に説明する。

図１，図２に本発明の混練装置用シールの実施形態の一例を示す。混練装置用シール１は、混練材料２が投入される容器３内の混練手段４を回転させる回転軸５と、軸受６を介して回転軸５を支持する相手部材である軸支持部材７との間をシールするもので、軸受６よりも混練手段４側に設けられている。

本実施形態では、混練装置８としてホームベーカリーに使用するシールに適用しているが、これには限られない。混練装置８の容器３の底部には回転軸５を通す大きめの孔３ａが設けられており、当該孔３ａに軸支持部材７が嵌め込まれている。軸支持部材７は容器３の孔３ａの周面に固着されており、軸支持部材７と容器３との間がシールされている。軸支持部材７には回転軸５を通す孔７ａが設けられており、軸支持部材７は軸受６を介して回転軸５を支持している。孔７ａの内周面の容器３内への開口部分には段部７ｂが設けられており、軸受６は段部７ｂ下の縮径部分にその上面が段部７ｂと面一になるように設けられている。軸受６として例えばメタル軸受の使用が可能であるが、これには限られない。

回転軸５の下端には図示しないモータへの接続キー９が取り付けられており、回転軸５はモータによって回転される。また、回転軸５の上端には容器３内の混練材料２を混練する混練手段４が嵌め込まれている。本実施形態では混練手段４としてインペラを使用しているが、容器３内の混練材料２を混練することができるものであればインペラには限られない。即ち、回転軸５は容器３の底３ｂを貫通しており、混練手段４は容器３内に配置され、軸支持部材７及び接続キー９は容器３外に配置されている。混練手段４は回転のために容器３の底３ｂから浮いており、混練手段４の下に混練材料２が入り込む構造になっている。軸受６及び接続キー９は回転軸５に嵌め込まれたＣ字リング１０によって回転軸５からの脱落を防止されている。また、軸支持部材７は容器３の底面に固定されている。

混練材料２は、混練装置８がホームベーカリーの場合はパン生地であり、容器３への投入時には小麦粉、イースト菌、水、牛乳、卵などがそれぞれ別々に入れられて流動し易い状態になっている。そして、混練されることで、粘性のあるパン生地になる。

混練装置用シール１は回転軸５に装着されるもので、回転軸５に嵌め込まれる装着部１ａと、軸支持部材７に接触する主リップ１ｂとを備えている。混練装置用シール１は軸受６よりも混練手段４側、本実施形態では段部７ｂの上側の拡径部７ｃに設けられており、軸受６を容器３内の混練材料２に対してシールしている。主リップ１ｂは装着部１ａの外周面の上下方向中央位置に設けられ、斜め上方に向けて即ち孔７ａの開口に向けて延びている。主リップ１ｂの先端は軸支持部材７の孔７ａの内周面に接触しており、容器３内の混練材料２の漏出を防止している。また、主リップ１ｂは混練手段４側から軸受６側に漏出した混練材料２によって混練手段４側に押された場合に軸支持部材７の孔７ａの内周面から離れて混練材料２の混練手段４側への戻りを許容する（図３（Ｂ）参照）。なお、本実施形態では、主リップ１ｂの先端の接触位置を、軸支持部材７の孔７ａの内周面にしたが、これには限られない。例えば、容器３の一部を孔７ａの内周面に嵌め合わせた場合には、前記容器３の一部に主リップ１ｂを接触する構成としても良い。即ち、相手部材は軸支持部材７には限られず、回転軸５の対向側の部材、例えば容器３等でも良い。

また、主リップ１ｂの軸支持部材７への接触位置には摩擦力低減部材１１が設けられている。本実施形態では、摩擦力低減部材１１として摩擦係数の小さな材料から成るシートを貼付しているがこれに限られず、例えばコーティング等により摩擦係数の小さな材料の膜を形成するようにしても良い。ここで、摩擦力低減部材１１の材料としては、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の使用が可能であるがこれらには限られない。

また、本実施形態では、主リップ１ｂの他に副リップ１ｃを設けている。副リップ１ｃは装着部１ａの外周面の下端縁に設けられ、斜め下方に向けて延びている。副リップ１ｃの先端は段部７ｂに接触しており、主リップ１ｂを通り抜けた混練材料２の軸受６側への移動を防止している。

本発明の混練装置用シール１は回転軸５に装着されており、主リップ１ｂを軸支持部材７に摺動させるようにしているので、主リップ１ｂと軸支持部材７との間の摺動部分１２と、回転軸５と軸受６との間の摺動部分１３とが直線的に並ばないように配置することができる。そのため、たとえ混練材料２が主リップ１ｂを通り抜けて軸受６側に漏出したとしても軸受６と回転軸５との間の摺動部分１３に入り込み難くすることができ、詰まりを防止して回転軸５の回転不良を防止することができる。

特に本実施形態では、主リップ１ｂの他に副リップ１ｃを設け、主リップ１ｂを通り抜けた混練材料２が更に軸受６側に移動するのを防止しているので（２重のリップ）、混練材料２が軸受６に到達するのをより一層防止することができる。

また、主リップ１ｂを通り抜けて副リップ１ｃとの間に溜まった混練材料２が発酵し膨張しても、主リップ１ｂが膨張した混練材料２に押されて軸支持部材７から離れることで混練材料２を混練手段４側に排出することができるので、主リップ１ｂと副リップ１ｃとの間に溜まった混練材料２の膨張によるシール１の浮き上がりを防止することができ、シール性を維持することができる。

即ち、図３（Ａ）に示す混練装置用シール１１０では、主リップ１１０ａを通り抜けて内側に溜まった混練材料２が発酵し膨張すると、主リップ１１０ａは回転軸５に押し付けられるので（図中矢印Ｆ１）、混練材料２をシール１１０内から排出することができない。そのため、膨張した混練材料２によってシール１１０が押されて浮き上がり、シール性を維持することができない。

これに対し、本発明では、図３（Ｂ）に示すように、主リップ１ｂを通り抜けて副リップ１ｃとの間に溜まった混練材料２が発酵し膨張すると、主リップ１ｂは押し広げられて軸支持部材７から離されるので（図中矢印Ｆ２）、混練材料２をシール１内から排出することができる。そのため、膨張した混練材料２によってシール１が浮き上がることがなく、シール性を維持することができる。

また、主リップ１ｂの軸支持部材７への接触位置に摩擦力低減部材１１を設けているので、たとえ混練材料２が滑り難いものであったとしても主リップ１ｂと混練材料２の間の摩擦力を低減することができ、混練装置用シール１に掛かる負荷を低減して長寿命化を図ることができる。

しかも、摩擦力低減部材１１をシート状のものにしているので、摩擦力低減部材１１によって主リップ１ｂの剛性を補うことができ、軸支持部材７への主リップ１ｂの密着性を向上させることができる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の説明では、主リップ１ｂに摩擦力低減部材１１を設けていたが、摩擦力低減部材１１を設けなくても良い。

また、上述の説明では、副リップ１ｃを設けていたが、副リップ１ｃを設けなくても良い。この場合にも、主リップ１ｂと軸支持部材７との間の摺動部分１２と、回転軸５と軸受６との間の摺動部分１３とが直線的に並ばないように配置することができることには変わりがないので、主リップ１ｂを通り抜けた混練材料２による軸受部分の詰まりを防止することができると共に、混練材料２の膨張によるシール１の浮き上がりを防止することができる。

さらに、上述の説明では、主リップ１ｂを単体で設けていたが、主リップを複数設けても良い。この場合、複数の主リップで構成されているため、シール１の密封性を向上させることができる。

また、上述の説明では、回転軸５が容器３を貫通して外まで延びており、容器３の外に軸支持部材７が設けられた混練装置８に適用していたが、回転軸５及び軸支持部材７が容器３内に収容された混練装置８に適用しても良い。

本発明の混練装置用シール１の効果を確認するための実験を行った。実験では、図３（Ｂ）に示す混練装置用シール１と図３（Ａ）に示す従来の混練装置用シール１１０をそれぞれ使用した混練装置８を用いてパン生地の混練をそれぞれ行い、混練材料２が軸受６部分に侵入してしまうか確認した。

ホームベーカリーを用いたパン焼きの実験条件を以下にまとめる。
（１）パン生地（混練材料２）は以下の条件である。
水：225ml
小麦粉：300g
スキムミルク：大さじ1
砂糖：大さじ1
塩：小さじ1
バター：大さじ1
ドライイースト：小さじ1
（２）上記パン生地をパン製造サイクルによって、パン生地（混練材料２）を練り上げ、焼き上げる。
練り工程20min
蒸し工程80min
焼き工程40min

実験は、従来の混練装置用シール、本発明の混練装置用シール共に２回行った。この実験では、４００サイクルをもって打ち切りした。その結果を表１に示す。

従来の混練装置用シール１を使用した場合には、パン製造サイクルが１００サイクル未満で、軸受６部分に混練材料２が詰まることに起因した回転軸５の回転不良やシールの浮き上がりが生じた。

これに対し、本発明の混練装置用シール１を使用した場合には、４００サイクルパンを製造したが、軸受６部分に混練材料２が侵入することを防止でき、回転軸５の回転不良やシールの浮き上がりが起こることなく、正常にパン製造を継続させることができた。これにより、混練装置用シール１の有効性を確認できた。

１ 混練装置用シール
１ａ 装着部
１ｂ 主リップ
２ 混練材料
３ 容器
４ 混練手段
５ 回転軸
６ 軸受
７ 軸支持部材
１１ 摩擦力低減部材

Claims (2)

1. 混練材料が投入される容器内の混練手段を回転させる回転軸と、軸受を介して前記回転軸を支持する軸支持部材との間をシールする前記軸受よりも前記混練手段側に設けられている混練装置用シールにおいて、前記回転軸に嵌め込まれる装着部と、前記回転軸の外周面と径方向において対向する相手部材に接触するリップとを備え、前記リップは前記混練手段側から前記軸受側に漏出した前記混練材料によって前記混練手段側に押された場合に前記相手部材から離れて前記混練材料の前記混練手段側への戻りを許容することを特徴とする混練装置用シール。
2. 前記リップの前記相手部材への接触位置には摩擦力低減部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の混練装置用シール。

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