JP6159441B2 - 攪拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、マヨネーズ・ドレッシング等の乳化が必要な食品や化粧品、医薬品、化学品などの製造に供する攪拌装置に関する。

従来のこの種の攪拌装置としては、例えば特許文献１に記載のものが有る。

この攪拌装置は、攪拌容器である加熱釜の底部一側に取り付けられたカッタ・モータ・ユニットを備えている。カッタ・モータは、カッタ部及びモータ部とが同軸状に連動可能に一体的に形成されて、加熱釜の底部に取り付けられている。カッタ部は、加熱釜内に臨んでいる。

加熱釜には、上部から攪拌軸に取り付けられた支持桿が挿入されている。支持桿には、複数の掻取羽根が取り付けられている。

したがって、カッタ・モータ・ユニットにより、撹拌軸の回転による加熱釜内の撹拌流に対し、交差する循環流を形成しながらカッタ部の高い撹拌粉砕効果と相俟って、さらに食材等の被撹拌物を高効率に撹拌することができ、しかも微細化することができる。

加熱攪拌による被攪拌物の生産終了後、清掃・殺菌などの操作を行なう。一般にはCIPと呼ばれ、洗浄液を加熱釜内で循環流動させる方法で行われる。この場合、カッタ部は、構造上、洗浄が不十分になり易い。すなわち、カッタ部は、構造的に複雑であり、特に、マヨネーズなど流動性の低い食品を製造した場合、或いはジュース製造など固形物を粉砕した場合、カッタ部に付着した粘着物、固形物を水流で完全に除去する作業が容易ではない。このため、カッタ部の洗浄状態の確認及び確認後の再洗浄を容易に行わせることが肝要である。

カッタ部の洗浄状態の確認を簡易に行うには、洗浄後、昇降シリンダ装置により加熱釜上部の昇降蓋を上昇させることになる。この昇降蓋の上昇により開放された加熱釜の上部から、内底部のカッタ部の洗浄状態を確認することができる。この確認により洗浄後であるにもかかわらず、カッタ部の洗浄が不十分であるときは、カッタ・モータ・ユニットを加熱釜から離脱させてカッタ部を露出させ、カッタ部を再度入念に洗浄することになる。

しかし、従来の構造では、重量のあるカッタ・モータ・ユニットの着脱に困難を伴い、取り外した後、カッタ部洗浄のためにカッタ・モータ・ユニットを移動させることも容易ではなく、洗浄作業が煩雑となっていた。

特開２００７−１６０１８６号公報 特開平８−５６５９０号公報

解決しようとする問題点は、重量のあるカッタ・モータ・ユニットの着脱に困難を伴い、洗浄作業が煩雑となっていた点である。

本発明は、着脱によるカッタ部の洗浄作業を容易にすることを可能とするため、装置フレームに支持された攪拌容器と、回転作用部及びモータ部が同軸状に連動可能に一体的に形成されて回転軸が前記攪拌容器の外方へ向かって下降傾斜するように前記攪拌容器の底部に斜めに取り付けられて前記モータ部側が前記攪拌容器外へ突出すると共に前記回転作用部が前記攪拌容器内に臨んだ回転作用部モータ・ユニットとを備えた攪拌装置であって、 前記装置フレームは、脚部を備え、 前記攪拌容器は、底部側に取り付けられた補強ベースを備え、 前記回転作用部モータ・ユニットを前記補強ベース又は装置フレームに対して支持する支持台を備え、前記攪拌容器、前記回転作用部モータ・ユニット、前記補強ベース、及び前記支持台を強度メンバとして含む閉じ形状の強度構造を構成し、前記回転作用部モータ・ユニットは、前記支持台の上側に傾斜支持されて前記攪拌容器の底部一側に結合した結合位置と前記攪拌容器から離脱し前記装置フレームの外方側へ下降離間した離脱位置とへ移動可能とし、前記離脱位置は、前記回転作用部が前記装置フレームの正面側に露出して洗浄し易い状態を形成し、前記回転作用部は、貫通孔を備えた筒体及び該筒体内で回転するカッタ部材からなり、前記撹拌容器内の被撹拌物を前記撹拌容器の中央部側から前記筒体内へ吸い込むと共に吸い込んだ被撹拌物をカット、粉砕して前記貫通孔から前記撹拌容器の底部内面に沿って吐き出すカッタ部であることを特徴とする。

本発明の攪拌装置は、上記構成であるから、回転作用部モータ・ユニットを攪拌容器から離脱させて回転作用部の洗浄を行なう必要があるときは、装置フレームの外方側へ下降離間した離脱位置へ移動させることで回転作用部を容易に露出させることができ、回転作用部の洗浄作業を容易に行わせることができる。

加熱攪拌調理装置の正面図である。（実施例１） 加熱攪拌調理装置の平面図である。（実施例１） 加熱攪拌調理装置の側面図である。（実施例１） ロード・セルの取り付けを示す要部拡大断面図である。（実施れ１） 加熱釜及びカッタ・モータ・ユニットの支持構造を示す一部省略拡大側面図である。（実施例１） カッタ・モータ・ユニット下降時を示す要部拡大側面図である。（実施例１）

着脱によるカッタ部の洗浄作業を容易にすることを可能にするという目的を、装置フレームに支持された攪拌容器と、回転作用部及びモータ部が同軸状に連動可能に一体的に形成されて回転軸が前記攪拌容器の外方へ向かって下降傾斜するように前記攪拌容器の底部に斜めに取り付けられて前記モータ部側が前記攪拌容器外へ突出すると共に前記回転作用部が前記攪拌容器内に臨んだ回転作用部モータ・ユニットとを備えた攪拌装置であって、前記回転作用部モータ・ユニットは、前記攪拌容器の底部に結合した結合位置と前記攪拌容器から離脱し前記装置フレームの外方側へ下降離間した離脱位置とへ移動可能に支持されたことにより実現した。

図１は、加熱攪拌調理装置の正面図、図２は、加熱攪拌調理装置の平面図、図３は、加熱攪拌調理装置の側面図、図４は、ロード・セルの取り付けを示す要部拡大断面図、図５は、加熱釜及びカッタ・モータ・ユニットの支持構造を示す一部省略一部断面の拡大側面図、図６は、カッタ・モータ・ユニット下降時を示す要部拡大断面図である。なお、下記説明において、図２の平面から見て左右を装置の左右、下を前、上を後とする。

図１〜図６のように、本実施例では、攪拌装置を、加熱攪拌調理装置１として構成した。なお、攪拌装置としては、加熱を伴わない攪拌調理装置、その他、加熱を伴う攪拌装置、加熱を伴わない攪拌装置に適用し、マヨネーズ・ドレッシング等の乳化が必要な食品や化粧品、医薬品、化学品などの製造に供することができる。

加熱攪拌調理装置１は、装置フレーム３に支持された攪拌容器としての加熱釜５と、回転作用部モータ・ユニットとしてカッタ・モータ・ユニット７とを備えている。

装置フレーム３は、本体フレーム９を有している。

本体フレーム９は、4本の支柱１３の上部が、アッパ・フレーム１５に結合され、4本の支柱１３の下部は、左右及び後部の相互間が各ロッド１６で結合されている。アッパ・フレーム１５は、正面側が開放され、平面視でコ字形状を呈している。

各支柱１３には、脚部１７が設けられ、本体フレーム９は、複数の脚部１７各を備えて設置されている。

補強ベース１９は、本体フレーム９の前側下部に配置されている。この補強ベース１９は、起立フレーム１１により攪拌容器側である加熱釜５の底部に取り付けられている。

起立フレーム１１は、加熱釜５及び補強ベース１９間に３本設けられている。起立フレーム１１の上部は、加熱釜５の底部側に底部ブラケット２１により結合されている。起立フレーム１１の1本は、加熱釜５の後部側に配置され、他の２本は、前部側左右に配置されている。

加熱釜５は、前側の左右上部が、釜側ブラケット２３によりアッパ・フレーム１５に支持されている。この左右の各釜側ブラケット２３とアッパ・フレーム１５との間には、図４のようにロード・セル２４が介設されている。

加熱釜５は、筒状の胴部と半球状の底部とが一体に構成された構造であり、底部側の外面周囲には、例えば蒸気ジャケット２５が閉断面で設けられている。蒸気ジャケット２５には、蒸気供給器２６から加熱用の蒸気を供給し、蒸気供給器２６側へ排出できるようになっている。但し、蒸気ジャケット２５を設けずに電気あるいはガス等によって底部を加熱する構成にすることもできる。加熱構造を省略し、単なる攪拌容器として構成することもできる。

加熱釜５には、底部中央に被攪拌物の排出部２７が結合され、底部の斜め前方下方へ向いた結合穴２８が形成されている。加熱釜５の上部には、昇降蓋２９が備えられ、内部に攪拌軸３０が挿入されている。

結合穴２８は、カッタ・モータ・ユニット７を着脱可能に結合させるものであり、結合受け座３１に設けられている。

昇降蓋２９は、昇降駆動により加熱釜５の上部を開閉するものであり、駆動部としての駆動ボックス３３に結合固定されている。昇降蓋２９が加熱釜５を閉じた状態は、クランプ３２で固定するようになっている。

駆動ボックス３３は、内部に電動モータ及び減速ギヤ組を備え、電動モータが減速ギヤ組を介して攪拌軸３０に連動連結されている。攪拌軸３０は、駆動ボックス３３により正転駆動、逆転駆動が可能となっている。

駆動ボックス３３は、昇降駆動装置を構成する油圧等による昇降シリンダ装置３５のピストン３７に支持され、ピストン３７の伸長、収縮により昇降可能となっている。この駆動ボックス３３の昇降により、昇降蓋２９が、攪拌軸３０と共に一体的に昇降する。昇降シリンダ装置３５は、昇降駆動装置フレーム３８に支持されている。昇降駆動装置フレーム３８は、アッパ・フレーム１５に左右の昇降駆動装置側ブラケット４０により支持されている。左右の各昇降駆動装置側ブラケット４０とアッパ・フレーム１５との間には、図４と同様の構造でロード・セルが介設されている。

したがって、加熱釜５、駆動ボックス３３、昇降シリンダ装置３５及び昇降駆動装置フレーム３８、カッタ・モータ・ユニット７、補強ベース１９等が、アッパ・フレーム１５にロード・セル２４・・・で架設支持された構成となる。このため、ロード・セル２４・・・は、カッタ・モータ・ユニット７の回転稼働中に加熱釜５内の被攪拌物の重量変化を間接的に計測可能とする重量計測具を構成する。

このロード・セル２４・・・による支持は、支える加熱釜５側の重心位置に上下方向で近く、ロード・セル２４・・・及び重心間のモーメントアームを短くすることができ、カッタ・モータ・ユニット７等の回転時の加振力による重心回りのモーメントによるロード・セル２４・・・への入力を抑制することができる。

昇降駆動装置フレーム３８は、連結ブラケット４２により補強ベース１９の後端部に結合され、昇降駆動装置は、上部側が本体フレーム９に支持され同下部側が補強ベース１９に一体的に結合された構成となっている。

攪拌軸３０には、攪拌作用部として円弧状の支持桿３９が一体に設けられ、支持桿３９に、複数の掻き取り羽根４１が取り付けられている。但し、図面では、１個の掻き取り羽根４１を図示し、他は省略している。攪拌軸３０の先端には、カッタ・モータ・ユニット７へ向いて先細のテーパー筒状に形成されたドラフト・リング４３が着脱可能に取り付けられている。

したがって、攪拌軸３０は、加熱釜５内に下部側の支持桿３９及び掻き取り羽根４１が配置され上部が昇降蓋２９側に一体的に昇降可能に結合され昇降蓋２９外の駆動ボックス３３により回転駆動可能となっている。

カッタ・モータ・ユニット７は、回転作用部としてのカッタ部４５とモータ部４７とが同軸状に連動可能に一体的に形成されたものである。このカッタ・モータ・ユニット７は、加熱釜５の結合穴２８に結合配置され、モータ部４７側上部に把持部４８を備えている。

カッタ部４５及びモータ部４７間には、結合受け座３１に付き当てる結合フランジ４９が形成されている。結合フランジ４９を結合受け座３１に付き当てることでカッタ・モータ・ユニット７が加熱釜５の底部一側である装置フレーム３の前部側に配置され、回転軸が装置フレーム３の前方外方へ向かって下降傾斜するように斜めに取り付けられる。結合フランジ４９は、結合受け座３１に、ボルトにより締結固定される。この取り付けで、モータ部４７側が加熱釜５外へ突出しカッタ部４５が加熱釜５内に臨み、攪拌軸３０のドラフト・リング４３に近接対向する。

カッタ部４５は、本願出願人の先に提案した特開２００７−１６０１８６号公報に記載されたように、回転駆動される筒体５１を備え、筒体５１に周方向一定間隔で貫通孔５３が形成され、筒体５１内に同軸に配置され一体回転するカッタ部材が設けられている。

したがって、このカッタ部４５は、加熱釜５内の被撹拌物を加熱釜５中央部側から筒体５１内へ吸い込み、カッタ部材でカット、粉砕した後、カッタ部材による遠心力で貫通孔５３から加熱釜５底部内面に沿って吐き出すものである。

カッタ・モータ・ユニット７は、支持台であるモータ・ベッド５５に支持されている。モータ・ベッド５５は、モータ・ベッド・ベース５７と傾斜スライド支持部５９とが一体的に形成されている。モータ・ベッド・ベース５７は、補強ベース１９の前端部にボルト・ナット６１により固定され、傾斜スライド支持部５９のガイド・パイプ６２にカッタ・モータ・ユニット７の被ガイド体６３がスライド可能に嵌合している。

傾斜スライド支持部５９には、油圧等によるシリンダ装置６５が支持され、各ピストン６７にカッタ・モータ・ユニット７の突部６８が結合されている。

したがって、カッタ・モータ・ユニット７は、シリンダ装置６５の駆動によりガイド・パイプ６２に沿って被ガイド体６３が移動することでモータ・ベッド５５に対する支持を可動とし、加熱釜５の底部一側に結合した結合位置と加熱釜５から離脱し本体フレーム９外の外方側へ下降離間した離脱位置とへ移動可能とした。

前記補強ベース１９と前記起立フレーム１１と前記加熱釜５と前記カッタ・モータ・ユニット７と前記モータ・ベッド５５とにより、図３、図５の側面から見て閉じ形状の強度構造６９を構成する。

強度構造６９の閉じ形状は、図３、図４の側面から見て、前記加熱釜５と前記カッタ・モータ・ユニット７と前記モータ・ベッド５５とによる傾斜した１辺と、前記補強ベース１９による横の１辺と、前記後部側の起立フレーム１１による縦の１辺との３辺からなる固定連鎖状の構造なる。

さらに、前記補強ベース１９と前記昇降駆動装置の昇降駆動装置フレーム３８と前記駆動ボックス３３と前記昇降蓋２９とを加えて、前記閉じ形状の強度構造６９の回りに閉じ形状の強度構造７１が二重に形成される。

強度構造７１の閉じ形状は、図３、図５の側面から見て、前記加熱釜５と前記カッタ・モータ・ユニット７と前記モータ・ベッド５５とに加えた昇降蓋２９と駆動ボックス３３とによる傾斜した１辺と、前記補強ベース１９及び昇降駆動装置フレーム３８による横の１辺と、前記昇降駆動装置フレーム３８による縦の１辺との３辺からなる固定連鎖状の構造なる。

前記カッタ・モータ・ユニット７、蒸気供給器２６、駆動ボックス３３、昇降シリンダ装置３５、シリンダ装置６５等の駆動制御は、コントローラ７３により行われる。

［加熱攪拌］
食材等を投入した加熱釜５の加熱は、蒸気供給器２６から蒸気ジャケット２５に対し蒸気を供給し、排出することで行われる。

この加熱釜５の加熱状態で駆動ボックス３３により攪拌軸３０を回転駆動すると、支持桿３９が攪拌軸３０の軸まわりに旋回し、攪拌軸３０の軸まわりに撹拌流が生成され加熱釜５内の被撹拌物を撹拌する。

カッタ・モータ・ユニット７のモータ部４７を駆動すると、筒体５１内でカッタ部材が回転し、被攪拌物を、カット、粉砕し、貫通孔５３から加熱釜５の底部内面に沿って噴出させ、撹拌流に対して交差する循環流を発生させ、強力な撹拌粉砕力と吸引力が発生する。

このようなカット、粉砕を伴った加熱攪拌時に、加熱釜５側の重量がロード・セル２４・・・によって計測され、コントローラ７３へ入力される。

コントローラ７３では、加熱釜５側の重量から加熱釜５内の被攪拌物の重量を逐次換算し、重量変化により、カット、粉砕を伴った加熱攪拌の仕上がり状態を検出し、或いは確認することができる。

ロード・セル２４・・・による計測に際しては、攪拌軸３０の回転と共にカッタ・モータ・ユニット７が高速で回転するため、その振動が本体フレーム９側へ伝達される。

ここで、カッタ・モータ・ユニット７を、その回転軸が装置フレーム３の前方外方へ向かって下降傾斜するように斜めに取り付けられると、後述するように、カッタ部４５等の洗浄に有利となる。

反面、高速回転するカッタ・モータ・ユニット７が、斜めに取り付けられると、装置全体の振動の増大を招き易くなる。

これに対し、本実施例では、強度構造６９、７１によって加熱釜５の支持構造が強固なものになっているため、振動がロード・セル２４・・・の計測の障害になり難く、加熱粉砕攪拌中の正確な計測を可能とする。

しかも、強度構造６９、７１は、加熱釜５及びカッタ・モータ・ユニット７自体を強度メンバとして利用するため、加熱釜５の支持に必要な補強構造を削減し、重量増を抑制しながら加熱釜５の支持構造を強固にすることができる。

［洗浄］
加熱攪拌による被攪拌物の生産終了後、清掃・殺菌などの操作を行なう。一般にはCIPと呼ばれ、洗浄液を加熱釜５内で循環流動させる方法で行われる。

この場合、カッタ部４５は、構造上、洗浄が不十分になり易い。すなわち、カッタ部４５は、構造的に複雑であり、特に、貫通孔５３を備えた筒体５１と、この筒体51内で回転するカッタ部材を採用し、マヨネーズなど流動性の低い食品を製造した場合、或いはジュース製造など固形物を粉砕した場合、カッタ部４５に付着した粘着物、固形物を水流で完全に除去する作業が容易ではない。

このため、カッタ部４５の洗浄状態の確認及び確認後の再洗浄を容易に行わせることが肝要である。

カッタ部４５の洗浄状態の確認を簡易に行うには、洗浄後、昇降シリンダ装置３５により昇降蓋２９を上昇させることになる。この昇降蓋２９の上昇により開放された加熱釜5の上部から、内底部のカッタ部４５の洗浄状態を確認することができる。

洗浄後であるにもかかわらず、カッタ部４５の洗浄が不十分であるときは、結合受け座３１に結合フランジ４９を締結するボルトを外して結合受け座３１に対し結合フランジ４９を離脱可能とする。

この状態でシリンダ装置６５を収縮駆動させ、図5のように、カッタ・モータ・ユニット７を斜め下方へ下降移動させる。この下降移動は、シリンダ装置６５の駆動によりガイド・パイプ６２に沿って被ガイド体６３が移動することでモータ・ベッド５５に対して行われる。

したがって、カッタ・モータ・ユニット７が、本体フレーム９外の前部で、前端の支柱１３から外方側へ下降離間した離脱位置へ移動する。この移動で、前端の支柱１３間にカッタ部４５が露出する。

モータ部４７に水が掛らないように適宜カバーを取り付け、カッタ部４５の直接的な手洗いによる再洗浄を容易に行わせることができる。再洗浄後の仕上がり評価は、目視で行われ、洗浄不十分、或いは機械的な整備が必要と判断されたときは、分解整備を実施する。必要な場合、カッタの交換作業も行う。

この場合、前記のような下降移動により、カッタ部４５が下降位置で前端の支柱１３間に位置することになり、カッタ部４５の露出に加えて位置的にも洗浄し易い状態を形成し、カッタ部４５の洗浄を極めて容易に行わせることができる。

また、カッタ・モータ・ユニット７が下降移動していることで、カッタの交換作業等も極めて容易に行わせることができる。

カッタ部４５の洗浄等のメンテナンス後は、シリンダ装置６５を伸長動作させ、結合受け座３１に結合フランジ４９を突き合わせてボルトで締結固定する。

カッタ・モータ・ユニット７は、前端の支柱１３間で装置フレーム３内側方向へ移動するから、カッタ・モータ・ユニット７の装置フレーム３からの突出量を減らすことができる。この突出量は、無くすことも可能である。

［その他］
カッタ・モータ・ユニット７は、加熱釜５に対して結合固定する構造にすることもできる。

カッタ・モータ・ユニット７のカッタ部４５は、カット機能のない被攪拌物の循環機能のみ有する構成にすることもできる。

ロード・セルを脚部１７に設置することもできる。この場合は、本体フレーム９もロード・セル上にあるため、モータ・ベッド５５の固定を本体フレーム９側から取るなど、振動を抑える構造がより強固にできる利点がある。

１ 加熱攪拌調理装置（攪拌装置）
３ 装置フレーム
５ 加熱釜（攪拌容器）
７ カッタ・モータ・ユニット（回転作用部モータ・ユニット）
９ 本体フレーム
１１ 起立フレーム
１９ 補強ベース
２４ ロード・セル（重量計測具）
２９ 昇降蓋
３０ 攪拌軸
３３ 駆動ボックス（駆動部）
３５ 昇降シリンダ装置（昇降駆動装置）
４５ カッタ部（回転作用部）
４７ モータ部
５５ モータ・ベッド（支持台）
６９、７１ 強度構造

Claims (2)

1. 装置フレームに支持された攪拌容器と、回転作用部及びモータ部が同軸状に連動可能に一体的に形成されて回転軸が前記攪拌容器の外方へ向かって下降傾斜するように前記攪拌容器の底部に斜めに取り付けられて前記モータ部側が前記攪拌容器外へ突出すると共に前記回転作用部が前記攪拌容器内に臨んだ回転作用部モータ・ユニットとを備えた攪拌装置であって、
   前記装置フレームは、脚部を備え、
   前記攪拌容器は、底部側に取り付けられた補強ベースを備え、
   前記回転作用部モータ・ユニットを前記補強ベース又は装置フレームに対して支持する支持台を備え、
   前記攪拌容器、前記回転作用部モータ・ユニット、前記補強ベース、及び前記支持台を強度メンバとして含む閉じ形状の強度構造を構成し、
   前記回転作用部モータ・ユニットは、前記支持台の上側に傾斜支持されて前記攪拌容器の底部一側に結合した結合位置と前記攪拌容器から離脱し前記装置フレームの外方側へ下降離間した離脱位置とへ移動可能とし、
   前記離脱位置は、前記回転作用部が前記装置フレームの正面側に露出して洗浄し易い状態を形成し、
   前記回転作用部は、貫通孔を備えた筒体及び該筒体内で回転するカッタ部材からなり、前記撹拌容器内の被撹拌物を前記撹拌容器の中央部側から前記筒体内へ吸い込むと共に吸い込んだ被撹拌物をカット、粉砕して前記貫通孔から前記撹拌容器の底部内面に沿って吐き出すカッタ部である、
   ことを特徴とする攪拌装置。
2. 請求項１記載の攪拌装置であって、
   前記支持台に、前記回転作用部モータ・ユニットを前記結合位置と前記離脱位置とへ移動させる昇降シリンダ装置を備えた、
   ことを特徴とする攪拌装置。

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