JP6339539B2 - 焼成型装置及び焼成機 - Google Patents

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本発明は、カップ形状の焼成物を製造するために用いられる焼成型装置及び焼成機に関する。
カップ形状(皿形状、椀形状を含む)の焼成物(例えば、カップケーキのカップ)を製造する焼成型装置として、特許文献1に開示されたものがある。この焼成型装置は、複数の雄型半モールドを有する第1のサブステーションと、複数の雌型半モールドを有する第2のサブステーションとを備えている。
雌型半モールドは固定の中央ブロックと左右方向に移動する左右側方ブロックとを有し、左右側方ブロックはそれぞれ油圧式又は空気圧式のジャックを介して機枠に支持されている。雄型半モールドはジャックを介して機枠の上部に支持されている。
特表2007−508829号公報
前記従来技術では、雌型半モールドの側方ブロック及び雄型半モールドがそれぞれジャックを介して機枠の離れた位置に取り付けられるため、大きい機枠を必要とするとともに雌雄ブロックの間に位置ずれが生じ易い。
また、従来技術では、油圧式又は空気圧式のジャックを必要とするため、モールドを外部から加熱する形式の焼成機には適用し難いものである。
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、1つの型ホルダに下型の一対の割型と上型とを備えることにより、型精度が良く、かつコンパクトに構成できる焼成型装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、焼成型装置を円形配置して旋回させながら焼成を行うことができる焼成機を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明では以下の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係る第1の焼成型装置は、型ホルダ41と、この型ホルダ41に開閉可能に枢支され且つ左右一対で雌部42aを形成する割型42b、42cから成る下型42と、この下型42の上方で前記型ホルダ41に昇降可能に支持され且つ前記雌部42aに挿入可能な雄部43aを有する上型43とを備えており、前記型ホルダ41に、上下方向に移動する昇降体46と、この昇降体46によって昇降する昇降部材45とを設け、この昇降部材45の上部に前記上型43を取り付けており、前記昇降部材45は、丸棒材を前記下型42に対して遠近方向に2本配置して形成しており、前記下型42に近い丸棒材に前記左右一対の割型42b、42cを枢支していることを特徴としている。
また、本発明に係る第2の焼成型装置は、前記型ホルダ41に、前記下型42に対して遠近移動する移動体44と、この移動体44によって遠近移動する一対の連動部材48、48とを設け、この一対の連動部材48、48と前記左右一対の割型42b、42cの外面とをそれぞれ連動連結していることを特徴としている
また、本発明に係る焼成機は、装置台12と、この装置台12上に回転可能に配置された旋回台32と、この旋回台32の外周部に設けられた複数台の焼成型装置40と、この焼成型装置40を加熱する加熱装置80とを備えており、前記焼成型装置40は、前記旋回台32の外周部に固定された型ホルダ41と、この型ホルダ41に開閉可能に枢支され且つ左右一対で雌部42aを形成する割型42b、42cから成る下型42と、この下型42の上方で前記型ホルダ41に昇降可能に支持され且つ前記雌部42aに挿入可能な雄部43aを有する上型43とを備えており、前記型ホルダ41に、前記下型42に対して遠近移動する移動体44と、この移動体44によって遠近移動する一対の連動部材48、48とを設け、この一対の連動部材48、48と前記左右一対の割型42b、42cの外面とをそれぞれ連動連結し、前記装置台12に前記旋回台32の旋回に伴って前記移動体44と当接して遠近移動させる遠近カム板70を設けており、前記型ホルダ41に、上下方向に移動する昇降体46と、この昇降体46によって昇降する昇降部材45とを設け、
この昇降部材45に前記上型43を取り付け、前記装置台12に前記旋回台32の旋回に伴って前記昇降体46と当接して昇降させる昇降カム板60を設けており、前記昇降部材45は、丸棒材を前記下型42に対して遠近方向に2本配置して形成しており、前記下型42に近い丸棒材に前記左右一対の割型42b、42cを枢支していることを特徴としている。
第1の焼成型装置によれば、下型42の一対の割型42b、42cと上型43とを1つの型ホルダ41に備えて型精度が良くかつコンパクトに構成できる。また、簡素な構造で且つ安価な機構によって上型43を昇降させることができる。さらに、上型43を昇降させる昇降部材45を利用して一対の割型42b、42cを枢支することができる。
第2の焼成型装置によれば、移動体44の遠近移動で一対の割型42b、42cを同時に開閉することができる。
本発明の焼成機によれば、焼成型装置40を複数台配置して旋回させながら焼成を行うことができ、上型43の昇降、下型42の開閉を昇降カム板60、遠近カム板70によって簡単に行うことができる。また、上型43を昇降させる昇降部材45を利用して一対の割型42b、42cを枢支することができる。
本発明に係る焼成機の一実施形態の斜視図である。 焼成機の正面図である。 焼成機の要部の斜視図である。 1台の焼成型装置の斜視図である。 3状態の焼成型装置の展開正面図である。 3状態の焼成型装置の平面図である。 1台の焼成型装置の側面断面図である。 遠近カム板と昇降カム板の斜視図である。 上型と下型の動作説明図である。
以下、本発明に係る焼成機及び焼成型装置の実施形態を図1〜図9に基づき詳しく説明する。
本実施形態の焼成機1は、団子状の生地から把手付きカップの形状の焼成食品を製造するものであって、図1に示すように、ハウジング10と、このハウジング10の上方を覆うカバー20と、ハウジング10に取り付けられた搬送機構30(図2参照)と、搬送機構30によって搬送される複数台の焼成型装置40と、焼成型装置40の上型43を昇降させる昇降カム板60と、焼成型装置40の下型42を開閉する遠近カム板70と、焼成型装置40を加熱する加熱装置80とを備えている。
ハウジング10は、複数本の支柱11と、それらの上端に水平に支持された円盤状の装置台12と、複数本の支柱11の下端に水平に支持された円盤状の底板13とを有している。
カバー20は、正面と底面が開口した箱形で、ハウジング10の装置台12と底板13に固定され、装置台12の上面の略半分を覆っている。
搬送機構30は、ハウジング10の中心部に回転自在に支持された垂直回転軸31と、垂直回転軸31の上部に固定された円盤状の旋回台32と、垂直回転軸31を回転駆動する駆動装置33とを備えている。
旋回台32の上面の外周部には、複数台の焼成型装置40が垂直回転軸31の周りに一定角度(12台の焼成型装置40が30°の等間隔)をおいて取り付けられている。
駆動装置33はステッピングモータと減速機構を有しており、垂直回転軸31を介して旋回台32を時計廻り方向に前記一定角度ずつ間欠的に回転させる。
旋回台32が回転すると、複数台の焼成型装置40が装置台12の上面に沿った無端状(円形)の搬送経路に沿って循環する。図3に示すように、前記搬送経路内には、垂直回転軸31の周りに前記一定角度をおいてポジションP1〜P12が設定されている。旋回台32が回転すると、各焼成型装置40はポジションP1〜P12に順次搬送される。
次に、図4〜図7を参照して、焼成型装置40の構成を説明する。
焼成型装置40は、型ホルダ41と、型ホルダ41に開閉可能に枢支された下型42と、この下型42の上方で型ホルダ41に昇降可能に支持された上型43と、型ホルダ41に摺動自在に支持された移動体44と、型ホルダ41に昇降自在に支持された昇降体46とを備えている。
型ホルダ41は、平面視H字形の固定部41aと、側面視コの字形の支持部41bとを有し、固定部41aは旋回台32の上面の外周部に固定され、支持部41bは旋回台32の外周部から径外方向に突出している。この支持部41bには、丸棒材によって構成された2本の昇降部材45、45が設けられている。
2本の昇降部材45、45は、下型42に対して遠近方向(旋回台32の径方向)に配置され、支持部41bを上下に摺動自在に貫通支持されている。昇降部材45、45の上部には上型43が取り付けられ、下部には昇降体46が取り付けられている。
上型43は熱伝導性を有する金属材料により形成され、下型42の雌部42aに挿入可能な雄部43aと、雄部43aの上端から後方に延出するクランク状の支持腕部43bとを有している。雄部43aはカップの内面を形成する略逆円錐台形に形成されている。支持腕部43bは昇降部材45、45の上部に固定されている。
昇降体46は、側面視L字形の支持部材46aと、その後面に回転自在に軸支された上型用カムフォロワ46bとを有している。
また、支持部41bには、左右一対のT字形のガイド板47、47(図4参照)が取り付けられ、支持部材46aの左右でその昇降を案内している。
上型用カムフォロワ46bは装置台12に設けた昇降カム板60に沿って転動し、それに伴って昇降体46が昇降する。その結果、昇降体46に取り付けられた昇降部材45、45及び上型43も昇降する。
下型42は熱伝導性を有する金属材料により形成され、生地を収容する雌部42aを有している。雌部42aは把手付きカップの形状を呈している。
図4、図5に示すように、下型42は左右一対の割型42b、42cに分割されている。割型42b、42cの外周面には、径外方向に突出する支持腕部42dと、支持腕部42dから略30°〜60°偏位した位置のアーム42eと、支持腕部42dから略180°偏位した位置の突片42fとが設けられている。
割型42bの支持腕部42dと割型42cの支持腕部42dとは上下に食い違いとなっており、両者のアーム42eは同一高さに位置し、割型42bの突片42fは二股形状であり、その二股内に割型42cの突片42fが入っており、割型42bと割型42cとは合わせ面が接合した状態で上下位置が適正となり、位置ずれを生じないようになっている。
割型42b、42cの支持腕部42dは、2本の昇降部材45の内の下型42に近い昇降部材45を介して型ホルダ41の支持部41bに開閉可能に枢支されている。割型42b、42cが閉じることによって雌部42aが形成され、割型42b、42cが開くことによって雌部42aが分割されて雌部42a内の焼成物が落下する。
雄部43aを雌部42aに挿入した状態で雌部42aの内面との間にカップ形状の空隙を形成する。雄部43aによって押圧された雌部42a内の生地は、雄部43aの外表面と雌部42aの内表面に沿って変形して把手付きカップ形状の成型物Cとなる。
図4及び図6に示すように、移動体44は、平面視T字形の支持部44aと、この支持部44aの左右両端部に貫通固定された一対の水平棒44b、44bと、支持部44aの後端部上面に回転自在に軸支されたローラ状の下型用カムフォロワ44cと、各水平棒4
4bの一端に固着された接続部材44dとを有している。
水平棒44b、44bは、型ホルダ41の固定部41aに軸線方向に摺動自在に支持されており、型ホルダ41の旋回台32からの突出方向と平行に延びている。水平棒44b、44bが摺動することにより、移動体44は下型42に対して遠近移動する。
左右の水平棒44b、44bの各接続部材44dは、リンク状の連動部材48を介して割型42b及び割型42cのアーム42eに連動連結されている。
すなわち、接続部材44dはピン51を介して連動部材48の一端に枢支連結され、この連動部材48の他端はピン52を介して割型42b、42cのアーム42eに枢支連結されている。
下型用カムフォロワ44cは装置台12に設けた遠近カム板70に沿って転動し、それに伴って移動体44が水平移動する。移動体44が下型42から遠ざかる方向に移動することにより、連動部材48、48が互いに離間する方向に移動して割型42b、42cが開く。また、移動体44が下型42に接近する方向に移動することにより、一対の連動部材48、48が互いに接近する方向に移動して割型42b、42cが閉じる。
ポジションP1〜P12は、旋回台32の旋回で焼成型装置40が搬送される位置を示しており、ポジションP1は下型42が開いて焼成食品が落下し、次の工程が開始される位置であり、ポジションP2〜P4は下型42が閉じて生地が充填される位置であり、ポジションP5〜P12は閉じた下型42の雌部42a内に上型43の雄部43aが下降して挿入され、焼成型装置40が上下から加熱される位置である。
次に、図3、図5、図6、図8、図9を参照して昇降カム板60及び遠近カム板70の構成を説明する。
昇降カム板60は旋回台32より下方で装置台12の上面に固定されており、帯板を屈曲して形成され、環状に配置した第1の昇降カム板61と、第2の昇降カム板62と、第3の昇降カム板63とを有している。
第1の昇降カム板61は、旋回台32の旋回に伴ってポジションP12、P1〜P5を移動する焼成型装置40の上型用カムフォロワ46bに当接して上型43を昇降させる。第1の昇降カム板61は、始端側から順に、導入部61a、上昇部61b、水平部61c及び下降部61dを有している。
導入部61aは、ポジションP12からP1へ移動する上型用カムフォロワ46bを上昇部61bの上面側に案内する。導入部61aの一端は鋭角状に形成されており、上型用カムフォロワ46bを導入部61aの上面に乗り上げ易くしている。
上昇部61bは、導入部61aの他端から水平部61cの一端に向かって斜め上方に傾斜しており、ポジションP1からP2へ移動する上型用カムフォロワ46bを案内して上型43を上昇させる。上型用カムフォロワ46bが水平部61cに到達すると、上型43が最上位の位置(図5(c)参照)に到達する。
下降部61dは水平部61cの終端から斜め下方に向かって傾斜しており、ポジションP4からP5へ移動する上型用カムフォロワ46bを案内して上型43を下降させる。上型用カムフォロワ46bがポジションP5に到達する前に上型43が最下位の位置に到達する。
第2の昇降カム板62は、第1の昇降カム板61の終端側の上方に配置され、ポジションP3〜P5を移動する上型用カムフォロワ46bを押し下げながら案内する。第2の昇降カム板62は、始端側から順に、導入部62a、下向案内部62b及び押下部62cを有している。
導入部62aは下向案内部62bの始端から焼成型装置40の搬送方向と反対の方向へ斜め上方に傾斜しており、ポジションP3からP4へ移動する上型用カムフォロワ46bを下向案内部62bの下面側に案内する。
下向案内部62bは、第1の昇降カム板61の水平部61cの終端側の上面と対向し、且つ水平部61cと平行に延びている。
押下部62cは、下向案内部62bの終端から焼成型装置40の搬送方向へ斜め下方に傾斜しており、第1の昇降カム板61の下降部61dの上面と対向し、且つ下降部61d
と平行に延びている。
下向案内部62bと水平部61cの間の距離及び押下部62cと下降部61dとの間の距離は、上型用カムフォロワ46bの直径と略等しくされており、ポジションP3からP4へ移動する上型用カムフォロワ46bは下向案内部62bと押下部62cに当接しながら移動し、上型43を押し下げてゆく。
第3の昇降カム板63は、ポジションP5〜P12を移動する焼成型装置40の上型用カムフォロワ46bを案内する。第3の昇降カム板63は、始端側から順に、導入部63a、案内部63b及び導出部63cを有している。
導入部63aは、案内部63bの始端から焼成型装置40の搬送方向と反対の方向へ斜め上方に傾斜しており、ポジションP4からP5へ移動する上型用カムフォロワ46bを案内部63bの下面側に案内する。
案内部63bは、水平に形成されるとともに平面視C字形に湾曲しており、ポジションP5〜P12を移動する上型用カムフォロワ46bを案内して上型43を最下位の位置に維持する。
導出部63cは、案内部63bの他端から焼成型装置40の搬送方向へ斜め上方に傾斜しており、第1の昇降カム板61の導入部61aの上方に配置されている。導出部63cは、ポジションP12からP1へ移動する上型用カムフォロワ46bを第1の昇降カム板61の導入部61aに案内する。
遠近カム板70は、旋回台32の上方で装置台12にステーを介して取り付けられており、旋回台32の回転に伴って下型用カムフォロワ44cと当接して移動体44を遠近移動させる。遠近カム板70は、平面視C字形の閉案内部71と、その終端に設けられた開き部72と、閉案内部71の始端に設けられた閉じ部73とを有している。
閉案内部71は帯板材を湾曲させることにより形成されており、その外周面に沿って焼成型装置40の下型用カムフォロワ44cを案内し、下型42を閉状態に維持する。
図6、図8に示すように、開き部72は、円弧板状の側壁72aの始端を連結板72bで閉案内部71の終端に接続しており、側壁72aは、その内側面が閉案内部71の終端と間隔をおいて対向するとともに閉案内部71の外周面に対して傾斜するように配置されている。ポジションP12からP1へ移動する焼成型装置40の下型用カムフォロワ44cは、閉案内部71の終端と側壁72aの内側面の間を通り、側壁72aの内側面に沿って閉案内部71より内方へ案内されて閉じ部73へ導かれる。
下型用カムフォロワ44cが開き部72の側壁72aの内側面に沿って転動することにより、移動体44が下型42から遠ざかる方向に摺動して下型42が開き始め、焼成型装置40がポジションP1に到達する前に下型42が完全に開く。
閉じ部73は、閉案内部71の始端から閉案内部71より内方へ突出しており、閉じ部73と閉案内部71の間に形成される角部は鈍角状になっている。閉じ部73は、その外側面に沿って下型用カムフォロワ44cを案内し、移動体44を下型42に接近する方向に摺動して、下型42が閉じていき、焼成型装置40がポジションP3に到達する前に下型42を完全に閉じる。
その後、下型用カムフォロワ44cは閉案内部71の外周面に沿って転動し、開き部72に到達するまで下型42の閉じた状態が維持される。
図1、図2に示すように、加熱装置80は、装置台12に取り付けられた複数個のパイプバーナ80aと、カバー20に支持された赤外線バーナ80bとを有する。
パイプバーナ80aは、ポジションP5〜P12に位置する各下型42の下方に配置されており、下型42を下方から加熱する。赤外線バーナ80bは、ポジションP5〜P12に位置する各上型43の上方に配置されており、上型43を上方から加熱する。
このように、焼成型装置40内の生地を上方と下方から加熱することにより、生地を短時間で焼成することができるとともに生地の加熱むらを少なくすることができる。
次に、焼成機1による焼成食品の製造方法を説明する。
予め団子状の練り生地を複数個作製しておき、ポジションP3に位置している焼成型装置40の閉じた下型42の雌部42aに生地を充填する。
旋回台32は一定時間毎に間欠回転し、各焼成型装置40が搬送される。ポジションP4の焼成型装置40がポジションP5に搬送される際に、上型43が最下位の位置に下降して雌部42a内の生地が把手付きカップ形状に成形される。
そして、その焼成型装置40はポジションP5〜P12に順次搬送され、その間、加熱装置80で加熱されて焼成型装置40内の生地が焼成され、焼成型装置40がポジションP12を通過すると、下型42が開き始め、ポジションP1に到達する前に下型42内の焼成食品が落下する。そして、焼成型装置40がポジションP1を通過すると、上型43が上昇し始め、焼成型装置40がポジションP2に到達すると同時に上型43が最上位の位置に到達する。また、焼成型装置40がポジションP2に到達する前から下型42が閉じ始め、ポジションP3に到達する前に下型42が完全に閉じる。そして、焼成型装置40がポジションP3に到達すると、下型42の雌部42a内に生地が充填される。
焼成型装置40では、下型42の割型42b、42cと上型43が1つの型ホルダ41に支持されているため、割型42b、42cと上型43とを相互に型精度良く位置決めすることができる。したがって、焼成食品の寸法や形状に誤差が生じにくくなり、焼成食品を精度良く製造することができる。
また、割型42b、42cを開閉する機構と上型43を昇降させる機構がカムを用いた機構で、旋回台32の旋回に伴って作動するため、専用の駆動源を必要としなく、焼成型装置40を外部から加熱することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、本発明は、焼成食品以外の焼成物を製造する焼成型装置及び焼成機にも適用することができる。
移動体44、昇降部材45を移動する手段として、カムフォロワとカム板を用いるのが好ましいが、ソレノイド等のアクチュエータを用いることも可能である。
左右の割型42b、42cは、昇降部材45を兼用せずに専用の枢軸で型ホルダ41に枢支してもよい。
1 焼成機
12 装置台
32 旋回台
40 焼成型装置
41 型ホルダ
42 下型
42a 雌部
42b 割型
42c 割型
43 上型
43a 雄部
44 移動体
45 昇降部材
46 昇降体
48 連動部材
60 昇降カム板
70 遠近カム板
80 加熱装置

Claims (3)

  1. 型ホルダ(41)と、この型ホルダ(41)に開閉可能に枢支され且つ左右一対で雌部(42a)を形成する割型(42b、42c)から成る下型(42)と、この下型(42)の上方で前記型ホルダ(41)に昇降可能に支持され且つ前記雌部(42a)に挿入可能な雄部(43a)を有する上型(43)とを備えており、
    前記型ホルダ(41)に、上下方向に移動する昇降体(46)と、この昇降体(46)によって昇降する昇降部材(45)とを設け、この昇降部材(45)の上部に前記上型(43)を取り付けており、
    前記昇降部材(45)は、丸棒材を前記下型(42)に対して遠近方向に2本配置して形成しており、前記下型(42)に近い丸棒材に前記左右一対の割型(42b、42c)を枢支していることを特徴とする焼成型装置。
  2. 前記型ホルダ(41)に、前記下型(42)に対して遠近移動する移動体(44)と、この移動体(44)によって遠近移動する一対の連動部材(48、48)とを設け、この一対の連動部材(48、48)と前記左右一対の割型(42b、42c)の外面とをそれぞれ連動連結していることを特徴とする請求項1に記載の焼成型装置。
  3. 装置台(12)と、この装置台(12)上に回転可能に配置された旋回台(32)と、この旋回台(32)の外周部に設けられた複数台の焼成型装置(40)と、この焼成型装置(40)を加熱する加熱装置(80)とを備えており、
    前記焼成型装置(40)は、前記旋回台(32)の外周部に固定された型ホルダ(41)と、この型ホルダ(41)に開閉可能に枢支され且つ左右一対で雌部(42a)を形成する割型(42b、42c)から成る下型(42)と、この下型(42)の上方で前記型ホルダ(41)に昇降可能に支持され且つ前記雌部(42a)に挿入可能な雄部(43a)を有する上型(43)とを備えており、
    前記型ホルダ(41)に、前記下型(42)に対して遠近移動する移動体(44)と、この移動体(44)によって遠近移動する一対の連動部材(48、48)とを設け、この一対の連動部材(48、48)と前記左右一対の割型(42b、42c)の外面とをそれぞれ連動連結し、前記装置台(12)に前記旋回台(32)の旋回に伴って前記移動体(44)と当接して遠近移動させる遠近カム板(70)を設けており、
    前記型ホルダ(41)に、上下方向に移動する昇降体(46)と、この昇降体(46)によって昇降する昇降部材(45)とを設け、この昇降部材(45)に前記上型(43)を取り付け、前記装置台(12)に前記旋回台(32)の旋回に伴って前記昇降体(46)と当接して昇降させる昇降カム板(60)を設けており、
    前記昇降部材(45)は、丸棒材を前記下型(42)に対して遠近方向に2本配置して形成しており、前記下型(42)に近い丸棒材に前記左右一対の割型(42b、42c)を枢支していることを特徴とする焼成機
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