JP6115868B2 - チョッパーの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、畜肉や魚肉などをミンチに加工するチョッパー（挽肉機）に関し、詳しくはホッパー底部に送出スクリューが、プレート及びナイフを内装したシリンダー内に加圧スクリューが、同軸関係を保って設けられたチョッパーに関する。

本発明に関連する従来のチョッパーには、本出願人による特許文献１がある。この公報に記載されている挽肉機（チョッパー）においては、送出スクリュー軸内に加圧スクリュー軸が同軸関係を保って挿入されていて、それぞれの軸が可変速モーターによって個別に駆動されるように構成されている。
又、チョッパー部を構成するナイフは、シリンダー（加圧筒）の出口に固着されたプレートの内面に対接させて加圧スクリュー軸の先端部に、加圧スクリュー軸とともに回転するように係合されている。
このようなチョッパーにおいて、ホッパーに投入された材料肉をミンチに加工する際には、送出しスクリューと加圧スクリュー及びナイフは常に同時に回転させていた。

この種チョッパーが使用される場面としては、例えばハンバーグなどミンチを材料とする加工品を生産するためのミンチを多量生産する加工工場があり、ここでは専ら生産性を重視しチョッパーの処理能力を最大限発揮させて同種のミンチを連続生産する。
これに対して、スーパーなどの食肉加工センターにおいては、チョッパーから連続して帯状で押し出されるミンチは、比較的短い定寸に分割、切断されて公知の自動盛付装置（例えば特開平２−２９１３１５）か、小規模なら人手によって小トレーへ盛付けられ店頭に出される。
この場合、一個のトレーに盛付けられるミンチの重量がトレー毎に大きく変動することは販売上好ましくない。従ってチョッパーから押し出され定寸に分割、切断される帯状のミンチの流量はできるだけ均一であること（均一性）が望まれている。
そのために特許文献１においては、送出スクリューと加圧スクリューとを個別に駆動するようにして材料肉をシリンダー内に間断なく送り込むことによって押し出されるミンチの流量の均一性を向上させるようにしている。

又、スーパーなどで販売されるミンチのトレー盛付品は、盛付量の多寡による商品づくりがされていて通常、１個のトレーへ盛り付けられるミンチが１００ｇから１ｋｇ位の範囲で数種類の盛付品が揃えられる。同じチョッパーを使用して、単に切断長さのみを変更することで盛付量の多寡に対応できれば問題ないが、トレーに盛り付けられるミンチの形状は、筋目が目立つように、幅方向より押し出される方向（ミンチの流れ方向）が長いことが望ましく、盛付量が少ない場合には押し出される帯状ミンチの幅寸法と、少なくとも流量を減らすことが求められる。そのために加圧スクリューの回転数を下げたり、押出孔数を減少させ配置を変えたプレートと交換することで対応している。

出願人は、前記特許文献１によるチョッパーを市場に提供して実作業を点検する中で、更に押し出されるミンチの流量の均一性を高めるための課題を見出した。
それは、少量盛付例えば１００ｇ程度になる定寸に切断する際に押し出されるミンチの流量を少なくするために加圧スクリューの回転数を下げると同軸に固着されたカッターの回転数も下がるので切れ味が鈍る。その結果ミンチの仕上がりが悪くなるばかりか、充分に切断されなかつた筋肉などがプレートの押出孔に目詰まりして押し出されるミンチの量が不安定となり均一性に欠けることと、盛付量を変更するために押出孔数や配置の異なるプレートに交換する際、シリンダー内の材料肉が取り除かれまま作業再開すると、材料肉がシリンダー内に適量充満するまでは押し出されるミンチの流量は均一性に欠け定寸に切断しても商品とは成り難いことである。
特開２００５−３０５４０４

本発明は、前述のような課題を解決し、押し出されるミンチの流量の均一性を一層向上させたチョッパーの運転方法を提供することを目的としている。

本発明においては、シリンダー内に位置する加圧スクリューを有した加圧軸管が、ホッパー底部に位置する送出スクリューを有した送出軸管内に同軸関係を保って挿通され、加圧軸管、送出軸管が可変速モーターによって個別に回転可能とされるとともに、シリンダーの前面に固着されたプレートの内面に当接するカッターの回転軸が、加圧軸管内に同軸関係を保って挿通され可変速モーターによって単独で回転可能とされたチョッパーを使用して食肉をミンチに加工する場合において、送出軸管を始動させて送出樋内に材料肉が充満するまでの時間が経過してから加圧軸管を始動させシリンダー内に材料肉を充満させてから、カッターの回転軸を始動させることを特徴とするチョッパーの運転方法とした。

カッターの回転軸が可変速モーターによって単独で回転可能とされたので、押出量を減少させるために加圧スクリューが減速されても、適正なカッターの回転数を維持できるのでミンチの品質を低下させず流量の均一性を損なうこともない。
又、送出スクリュー、加圧スクリュー、カッターの順に適宜な時間差を保って始動し、シリンダー内に材料が充満してからミンチを押し出すことで流量の均一性が向上する。

本発明に係るチョッパーの要部を破断した側面図。 本発明に係るチョッパーの正面図。

図面を参照しながら本発明の一実施例であるチョッパーの構成について説明する。
機体１は、板材で周囲を囲われたほぼ長方箱体で形成され、上部には上方が開放され周囲に流入案内板を取り付けたホッパー２が、機体下部にはキャスターなどからなる複数の支持脚３が設けられ、前面の中央部付近には加工されたミンチの押出口を有するシリンダー４が着脱自在にボルト５によって取り付けられている。また、この機体１内には各回転軸を駆動するモーターや伝動装置などが内装されている。

ホッパー２は板材を用い図２に示す正面（押出口側）から見れば、下方を絞った傾斜面が形成され、図１に示す側面から見れば、上部に設置された流入案内板を除き、ほぼ平行する厚板でもって漏斗状に形成される。
ホッパー２内には、羽根軸６をホッパー２の巾方向に軸装する。羽根はこの羽根軸６の長さ方向一杯に亙って形成されるが前側（図１の左方向）約半分は羽根軸６の回転により押し戻し方向となるスクリュー翼片６ａが、残り後側半分には、複数の放射状羽根６ｂが適宜取り付けられている。
この羽根軸６の後方軸端は断面形状が四角形に形成され、ホッパー２の後壁に取り付けられた軸受けユニット７に軸装されている駆動軸８の軸端に刻設された前記羽根軸６軸端の断面形状に対応する四角穴に挿入され一体的に連結されている。
駆動軸８の他端に取り付けられたスプロケット９と、機体１に取り付けられた減速機付モーター１０の出力スプロケット１１とが伝動チェーン１２によって連結されていてモーター１０を起動させると羽根軸６が回転する構成である。
このモーター１０は、図示しないインバーターに接続して回転数が変更できるようにしても良い。
清掃時などにおいて、この羽根軸６は、前側の軸端を支持する軸受１３を取外すことで、一旦前側に寄せて後方軸端の挿入部の契合を外してからホッパー２の上方に抜き取ることができる。

ホッパー２の底部は全巾に亙って半円形状に成形され送出樋１４とされ、この送出樋１４内に位置して送出スクリュー１５を有した送出軸管１６が設けられる。
送出軸管１６は、ほぼ、送出樋１４全巾に亙る長さを有する薄肉管からなり、この薄肉管のほぼ長さ方向一杯に亙って外周に送出スクリュー１５が一体的に巻き掛けられおり、薄肉管の後部端末には被駆動契合部１７が設けられている。

送出樋１４の前端部（図１左側）には、シリンダー４の前面に固着された多数の押出孔を有するプレート１８と、プレート１８の内面に刃先を当接させた放射状のカッター１９との組合せからなる公知のチョッパー部を内装したシリンダー４が連接される。
前記送出スクリュー１５を有した送出軸管１６に同軸関係を保って挿通され回転可能とされた加圧スクリュー２０を有した加圧軸管２１は、シリンダー４内に位置させた加圧スクリュー２０を有して略送出軸管１６の後部末端部まで延長され、端部には被駆動契合部２２が創設される。

又、内壁に案内リブが突設されたシリンダー４の前面（先端出口部）に固着されたプレート１８の内面（加圧スクリュー側）に刃先が当接するように放射状のカッター１９が配設される。このカッター１９のボス穴に嵌合する断面が正方形の挿通部を有し、端部をプレート１８の中心部に開けられた穴に挿通させるカッター１９の回転軸２３が加圧軸管２１内に同軸関係を保って回転可能に挿通され駆動部まで延設される。

ついで、送出スクリュー１５有した送出軸管１６と加圧スクリュー２０を有した加圧軸管２１及びカッター１９の回転軸２３の駆動装置について述べる。この駆動装置は前記ホッパー２底部に形成されている送出樋１４の後端部（反シリンダー側）に設けられる。
加圧スクリュー２０を有した加圧軸管２１を駆動する駆動軸管２４は、カッター１９の回転軸２３が挿通され回転可能な内径の中空軸とされ、前述の加圧軸管２１における加圧スクリュー２０の延長軸管端末に創設された被駆動契合部２２と係合する四角穴が形成され、後端部にはスプロケット２５が固着される。
この駆動軸管２４には、ローラーベアリング２６とボールベアリング２７を嵌め込みそれぞれのベアリング２６，２７を円筒ハウジング２８に保持させる。
この円筒ハウジング２８は送出スクリュー１５を有する送出軸管１６の駆動軸に相当し、前端に送出軸管１６の端部に創設された被駆動契合部１７と契合する駆動契合部が設けられていて両者がボルト締めによって連結される。この円筒ハウジング２８の後端面（反送出スクリュー側）にはスプロケット２９がボルト締めされている。
円筒ハウジング２８の外周にもローラベアリング（大）３０とボールベアリング（大）３１が嵌め込まれて、ホッパー２後壁にボルト締めされた固定ハウジング３２にて支持されている。

カッター１９を駆動する回転軸２３は加圧軸管２１内に同軸関係を保って回転可能に挿通され且つ駆動軸管２４の中空部にも挿通され、突き出た端部にスプロケット３３が固着される。
それぞれのスプロケット２５、２９，３３は機体内に別個に据え付けられた可変速モーター（１）３４、（２）３５、（３）３６の出力軸に固着された駆動スプロケット（１）３７、（２）３８、（３）３９とそれぞれ伝動チェーンによって連結されている。これらの可変速モーター（１）（２）（３）は回転数変更手段としていずれも図示しないインバーターと連結される。

上述のようにカッター１９の回転軸２３は加圧スクリュー２０を有した加圧軸管２１内に、又、加圧軸管２１は送出スクリュー１５を有した送出軸管１６内に同軸関係を保ってそれぞれ回転可能に挿通され、それぞれの軸端部から個別に連結された可変速モーター（１）、（２）、（３）によって個別に回転可能とされている。また、必要に応じてそれぞれの可変速モーターの回転数を変更することにより各スクリューやカッターの回転数を変更することが可能な構成とされる。

更に、可変速モーター（１）、（２）、（３）は、適宜な時間差を保って始動させるように構成される。
先ず、ホッパーの羽根軸６と同時に送出樋１４内の送出スクリュー１８を回転させるべく送出軸管１６を駆動する可変速モーター（２）を始動させて、送出樋１４内に材料肉が充満するまでの時間が経過してから加圧スクリュー２０を有した加圧軸管２１を駆動する可変速モーター（１）を始動させる。シリンダー４内に材料肉が充満するまでの時間を経過してからカッター１９の回転軸２３を駆動する可変速モーター（３）を始動させるようにタイマーを介在させて制御する。
それぞれの時間差は、原料肉の形状、大きさや温度条件などによって異なるので押し出されるミンチが均一性に優れた数値になるように実験的に決められる。

スーパーなどの食肉加工センターで、本発明のチョッパーと適宜なミンチの自動盛付装置を使用し作業を行うとき、需要者の求めに適応させるため盛付量の異なった数種類の商品の品揃えに対応してチョッパーから押し出されるミンチの流量を調整する。
盛付量が少量（例えば１００ｇ）の場合に、従来の構成においては加圧スクリューの回転数を下げると同軸に固着されたカッターの回転数も下がり切れ味が鈍る。その結果ミンチの仕上がりが悪くなるばかりか、プレートの押出孔が目詰まりして押し出されるミンチの流量が不安定となる。
本発明においては、カッター１９が固着された回転軸２３が個別の可変速モーター（３）によって加圧スクリューの回転数に関係なく最適の回転数に設定できるので押出し量を少くした場合においても、仕上がり状態のよいミンチが流量の均一性を保って得られる。

又、従来のチョッパーによるミンチの加工作業においては、ホッパー２内に材料肉を投入し、電源スイッチを入れるとすべてのモーターが一斉に起動されていた。
作業中に盛付量を変更するためにプレート１８を交換するときに、少なくともシリンダー４内におけるプレート周辺の材料肉が取り除かれるが、そのままで作業が再開されると、シリンダー４内に材料肉が充満するまではプレート１８の押出孔から押し出されるミンチの流量は均一性に欠ける。
このことは、同種のミンチを連続して加工する場合には問題とはならないが、販売用のトレー盛付品を生産する場合には、頻繁に作業が中断されるので、その都度発生し生産性を損なう要因となる。

本発明においては、送出スクリュー１５を有する送出軸管１６と加圧スクリュー２０を有する加圧軸管２１及びカッター１９の回転軸２３をそれぞれ別個の可変速モーター（１）（２）（３）に連結し、送出軸管１６、加圧軸管２１、カッターの回転軸２３の順に適宜な時間差をおいて始動させることで、シリンダー４内に材料肉が充満してからカッター１９が回転してミンチが押し出されるので作業開始時点から均一性に優れたミンチが得られる。
このような本発明に係るチョッパーの運転方法は、シリンダーから連続して帯状で押し出されるミンチを定寸に分割、切断して小トレーへ盛付ける作業に供されるチョッパーの運転方法として最適である。

１ 機体
２ ホッパー
４ シリンダー
１４ 送出樋
１５ 送出スクリュー
１６ 送出軸管
１８ プレート
１９ カッター
２０ 加圧スクリュー
２１ 加圧軸管
２３ カッターの回転軸
２４ 駆動軸管
３４ 可変速モーター（１）
３５ 可変速モーター（２）
３６ 可変速モーター（３）

Claims (1)

1. シリンダー内に位置する加圧スクリューを有した加圧軸管が、ホッパー底部に位置する送出スクリューを有した送出軸管内に同軸関係を保って挿通され、加圧軸管、送出軸管が可変速モーターによって個別に回転可能とされるとともに、シリンダーの前面に固着されたプレートの内面に当接するカッターの回転軸が、加圧軸管内に同軸関係を保って挿通され可変速モーターによって単独で回転可能とされたチョッパーを使用して食肉をミンチに加工する場合において、送出軸管を始動させて送出樋内に材料肉が充満するまでの時間が経過してから加圧軸管を始動させシリンダー内に材料肉を充満させてから、カッターの回転軸を始動させることを特徴とするチョッパーの運転方法。

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