JP6893808B2 - 食材成形装置 - Google Patents

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Description

本発明は、剥離部材を有するローラを備える食材成形装置に関する。
特許文献1には、上部のホッパーから、下部の2つの第1、第2ローラ間に食材を供給し、食材を成形する菓子の製造装置が開示されている。2つの第1、第2ローラは互いに異なる方向に回転しており、これによりホッパーから供給された食材が第1、第2ローラのローラ間に挟み込まれる。第1ローラには、食材を所定の形状に成形するための周方向に沿った複数の溝が形成されている。この溝に食材を押し込むために、第1ローラには各溝に対応して押込棒が配置されている。よって、食材は、回転する2つの第1、第2ローラによってローラ間を通過するとともに、押込棒により第1ローラの溝に押し込まれて、溝に対応した形状に成形される。第1ローラの溝にはまり込んだ食材は、第1ローラの回転方向の下流側に設けられたスクレイパーによって、第1ローラの溝から剥離される。
特開2014−195428号公報
特許文献1の菓子の製造装置では、食材は2つの第1、第2ローラ間の隙間を通過し、第1ローラの溝に嵌め込まれることで成形されている。そして、食材は、2つの円筒状の第1ローラ及び第2ローラ間が最も近接する部分において、第1ローラの溝に押し込まれることで成形される。つまり、食材は、ローラ間を通過する瞬間において成形され、その後、スクレイパーにより溝から剥離される。食材の種類は、水分量や空気量が異なるもの、生地の中に固形物が含まれているもの等、生地の性質が多様である。よって、特許文献1のように、ローラ間を通過する瞬間において成形されると、食材への急激な圧力により食材の弾力感や食感等が失われてしまう。また、ローラ間による瞬時の押圧がなくなると、所望の形状を維持できなくなり崩れてしまう等する。
そこで、本発明は、食材の性質が損なわれるのを抑制しつつ、食材を所望の形状に成形できる食材成形装置を提供することを目的とする。
本発明の一観点に係る食材成形装置は、第1ローラと、第2ローラと、第1剥離部材とを備える。第2ローラは、第1ローラとの間に、食材を通過させて成形する第1隙間を有するように離隔して配置されている。第1剥離部材は、第1隙間における食材の送出側に配置される。第1剥離部材は、第2ローラの外周から延びて第1ローラとの間に第2隙間を有するように設けられており、第1隙間を通過した食材を第2ローラから剥離し、第1ローラとの間の第2隙間を通過させて成形する。
上記の第1剥離部材が設けられることによって、第1ローラと第2ローラとの間の第1隙間だけでなく、第1ローラと第1剥離部材との間の第2隙間によって食材を成形する。よって、食材を成形するための距離が延びる。これにより、一時的に食材に圧力をかける場合よりも食材にかかる圧力を小さくすることで、食材への負担を小さくし、食材を成形することができる。そのため、弾力感や食感などの食材の性質を維持しつつ、所望の形状に食材を成形できる。例えば、食材に硬さのある固形物が含まれる場合には、食材への負担が小さいため固形物を完全に砕くことがなく、固形物の存在感を食材内に残すことができる。
上記食材成形装置においては、第1隙間の大きさと第2隙間の大きさとは同じにすることができる。このように第1隙間と第2隙間の大きさが同じであるため、第1隙間から第2隙間にかけて一定の厚みで食材を成形することができる。つまり、第1隙間から第2隙間にかけて同じ大きさの隙間が連続的に形成されているため、第1隙間から第2隙間を通過する食材への圧力が急激に変化せず、一定である。これにより、食材への局所的な押圧を抑制し、食材への負担を減らしつつ成形できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、本体部と、傾斜部とを含むことができる。傾斜部は、本体部に隣接して設けられ、第1ローラとの間に第2隙間を形成する傾斜面を有する。この場合、第1剥離部材の傾斜面と第1ローラとの間に、第1隙間を通過した食材を成形するための第2隙間を形成できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、複数の第1剥離部材を含む第1剥離部材セットから選択された一の第1剥離部材である。各第1剥離部材は、傾斜面の曲率、傾斜面の傾斜角度、及び傾斜面の傾斜方向に沿う長さの少なくともいずれかが異なる。この第1剥離部材セットから所望の第1剥離部材を選択することで、選択した第1剥離部材と第1ローラとにより所望の大きさの第2隙間を形成できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、本体部に設けられた突部を含むことができる。第1ローラ又は第1ローラとともに回転する部材は、突部に対応する第1溝部を有することができる。また、第2ローラ又は第2ローラとともに回転する部材は、突部に対応する第2溝部を有することができる。
この場合、本体部に設けられた突部は、例えば、第1ローラの第1溝部に対応し、かつ第2ローラの第2溝部に対応している。つまり、突部が第1溝部及び第2溝部に対応しているため、第1剥離部材が第1ローラ及び第2ローラに対して位置決めされて配置される。また、例えば、突部が第1溝部及び第2溝部の両方に嵌め込まれることで、第1ローラ及び第2ローラに対して第1剥離部材のガタツキを抑制できる。
上記食材成形装置においては、突部は、傾斜面側に突出する第1突部と、傾斜面の反対側において突出する第2突部と、を有することができる。第1突部は、第1溝部に対応しており、第2突部は、第2溝部に対応している。例えば、傾斜面側に突出する第1突部は、第1ローラの第1溝部に対して嵌め込まれ、反対側に突出する第2突部は、第2ローラの第2溝部に対して嵌め込まれる。よって、第1剥離部材が第1ローラ及び第2ローラに対して位置決めして配置され、第1剥離部材のガタツキを抑制できる。
上記食材成形装置においては、突部は、本体部において、第1ローラ及び第2ローラの軸方向の両端部それぞれに対応して設けることができる。第1溝部及び第2溝部は、両端部の突部に対応している。この場合、ローラの軸方向の両端部において、突部が溝部(第1溝部及び第2溝部)に嵌め込まれることで、第1剥離部材を安定に位置決めして配置し、ガタツキを抑制できる。
上記食材成形装置においては、傾斜面の反対側から本体部を支持する本体支持部をさらに備えることができる。この場合、傾斜面と反対側の背面から本体支持部によって本体部を支持することで、第1剥離部材を第1ローラと第2ローラとの間に安定に固定して配置できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、第1ローラ及び第2ローラに対して着脱可能であることができる。第1剥離部材が着脱可能であることから、所望の第1剥離部材に付け替え可能である。
上記食材成形装置においては、第2隙間における食材の送出側に配置される第2剥離部材をさらに備えることができる。第2剥離部材は、第1ローラの外周に対応して設けられており、第2隙間を通過した食材を第1ローラから剥離する。この場合、第1剥離部材と第1ローラとの間の第2隙間を通過し、第1ローラに付着している食材を第2剥離部材によって剥離できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、第1ローラと対向する面の少なくとも一部が、第1ローラの外周に沿った形状を有することができる。第2隙間の空間形状が第1ローラの周方向に沿ったものとなり、食材への局所的な押圧による負担を軽減できる。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材において、第1ローラと対向する面の少なくとも一部が、第1ローラの外周の曲率に沿った形状を有することができる。なお、第1ローラの外周の形状としては、必ずしも円筒形状に限られず、例えば、楕円形状等であってもよい。
上記食材成形装置においては、第1剥離部材は、第1隙間の大きさ及び所望する第2隙間の大きさの少なくとも1つに基づいて、第1剥離部材セットから選択されることができる。
本発明によれば、食材の性質が損なわれるのを抑制しつつ、食材を所望の形状に成形できる食材成形装置を提供することができる。
側壁の一つを外した、本実施形態に係る食材成形装置の側面図。 側壁の一つを外した、本実施形態に係る食材成形装置の斜視図。 ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図。 ローラ支持部の第1軸移動機構を示す側面図。 ローラ支持部の第2軸支持部材を示す斜視図。 ローラ支持部の第3側壁に第2軸支持部材が支持されている様子を、−X方向側からみた側面図。 ローラ支持部の第2側壁及び回転壁を−X方向側からみた分解斜視図。 図7の回転壁を+X方向側からみた回転壁の斜視図。 第1回転軸部材の移動と第1隙間の大きさとの関係を示す説明図。 第1剥離部材が第1及び第2ローラに対して配置されている様子を示す側面図。 複数の第1剥離部材の側面図。 図11の第1剥離部材の斜視図。 突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図。 図13の一部斜視図。 突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図。 突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図。 突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図。 ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図。 ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図。 第2回転軸部材を中心とした回転により、第1ローラを第2ローラに対して移動させた場合の側面図。
<1.食材成形装置>
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る食材成形装置について説明する。
(1)食材成形装置の概略構成
まず、食材成形装置の概略構成について説明する。図1は、側壁の一つを外した、本実施形態に係る食材成形装置の側面図である。図2は、側壁の一つを外した、本実施形態に係る食材成形装置の斜視図である。食材成形装置10は、上流側から下流側に向かって並ぶ、食材用ホッパー100、散紛装置150及びローラ機構200を含み、さらに食材を搬送する搬送機構300(第1搬送装置310及び第2搬送装置320)を含む。なお、図1においては、右側が上流側であり、左側が下流側である。
以下では、図1等に示す方向、つまり+X、−X、+Y、−Y、+Z、−Zにしたがって説明を行う。具体的には、食材用ホッパー100の上下方向がZ方向であり、食材が投入される食材用ホッパー100の上部が+Z方向であり、食材を搬送機構300に供給する食材用ホッパー100の下部が−Z方向である。食材が搬送機構300及びローラ機構200を搬送される方向がY方向であり、食材が搬送される上流側が+Y方向であり、下流側が−Y方向である。食材の搬送方向であるY方向及び上下方向であるZ方向と直交する方向がX方向であり、図1及び図2において紙面手前側が−X方向であり、紙面奥側が+X方向である。なお、上流側の+Y方向側から食材成形装置10を見ると、−X方向が左側であり、+X方向が右側である。但し、この向きによって、本発明が限定されるものではないが、本発明の「軸方向」が本実施形態のX方向に相当し、本発明の「軸方向の第1方向」が本実施形態の+X方向に相当し、本発明の「軸方向の第2方向」が本実施形態の−X方向に相当する。
食材成形装置10は、各種食材を成形するための装置であり、成形対象の食材が食材用ホッパー100に投入される。食材用ホッパー100に投入された食材は、食材用ホッパー100から順次、搬送機構300のうち+Y方向側(上流側)の第1搬送装置310上に供給される。食材は、第1搬送装置310により+Y方向側から−Y方向側(下流側)に搬送され、ローラ機構200に供給される。食材は、ローラ機構200を通過することで成形され、搬送機構300のうち−Y方向側の第2搬送装置320上に排出され、−Y方向側に搬送される。
(2)食材成形装置の詳細
次に、食材成形装置10の詳細について、再び図1、図2を用いて説明する。
第1搬送装置310の+Z方向側に、食材が投入される食材用ホッパー100が配置されている。食材用ホッパー100は、例えば、+Z方向(上方向)から−Z方向(下方向)に向かうにつれて、台形状のXY平面の断面が狭まる角錘台の形をしている。そして、食材用ホッパー100の+Z方向側には投入開口101が設けられ、−Z方向側には排出開口103が設けられている。さらに、食材用ホッパー100の内部には、排出開口103の近傍に、例えばスクリューローラ等の押出装置(図示せず)が設けられている。よって、食材用ホッパー100の投入開口101から投入された食材は、押出装置(図示せず)により、排出開口103から第1搬送装置310上に排出される。
第1搬送装置310は、載置された食材を搬送する搬送部311と、搬送部311を支持する支持部315を含む。搬送部311は、例えばベルトコンベアであり、X軸方向に延びる複数の回転可能なローラ312をシート状のベルト313が覆っている。複数のローラ312の回転によりベルト313が回転することにより、ベルト313上の搬送物が搬送される。この搬送部311は、例えば、複数本のZ方向に延びる棒状部材などからなる支持部315により下部を支持されることで、所定の高さに安定に支持されている。
第1搬送装置310を搬送されて−Y方向に向かった食材上には、散紛装置150から、小麦粉及び粉糖などの所定の粉が散紛される。散紛装置150は、食材用ホッパー100とローラ機構200との間に配置されており、例えば、+Z方向から−Z方向に向かうにつれて、台形状のXY平面の断面が狭まる角錘台の形をしている。そして、散紛装置150の+Z方向側には投入開口151が設けられ、−Z方向側には排出開口153が設けられている。さらに、散紛装置150の内部には、排出開口153の近傍に、例えば表面に凹凸が形成されたローラ等の粉の押出装置(図示せず)が設けられている。よって、散紛装置150は、例えば食材が第1搬送装置310上を搬送され、散紛装置150の下部に到達すると、散紛装置150内の粉を、押出装置(図示せず)により、排出開口153から食材に対して散紛する。
次に、食材は、第1搬送装置310上をさらに+Y方向側から−Y方向側に搬送され、第1搬送装置310の−Y方向側の端部からローラ機構200に供給される。ローラ機構200は、概ね上下方向に並んで離間した第1ローラ210及び第2ローラ220と、各ローラ210、220を支持するローラ支持部230と、第1ローラ210のX方向の両端面とローラ支持部230との間に挟まれた回転壁240(240R、240L)と、を含む(図3)。また、ローラ機構200は、第1ローラ210を回転させる駆動源である第1モータ246と、第2ローラ220を回転させる駆動源である第2モータ247とを含む(図3)。
第1ローラ210は、その中心に、X方向に延びる第1回転軸部材211を有しており、第1回転軸部材211の回転に伴って、第1回転軸部材211を中心として回転可能な円筒状体から形成されている。第2ローラ220もまた、X方向に延びる第2回転軸部材221を有しており、第2回転軸部材221の回転に伴って、第2回転軸部材221を中心として回転可能な円筒状体から形成されている。第1回転軸部材211は第1モータ246との接続により回転され、第2回転軸部材221は第2モータ247との接続により回転される。
第1ローラ210の半径及び第2ローラ220の半径は、例えば、第1、第2ローラ210、220間の間隔及び食材成形装置10の全体の大きさ等を考慮して、また食材成形装置10に投入する食材等に応じて、適宜設定される。第1、第2ローラ210、220は、例えば、食材の水分量、固形分量等、食材の性質を考慮する等して、適宜所定の材料で形成される。例えば、第1、第2ローラ210、220は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂材料等から形成される。なお、第1、第2ローラ210、220の材料は同一であってもよいし、食材の種類等に応じてそれぞれ異なっていてもよい。
また、第1回転軸部材211の半径及び第2回転軸部材221の半径は、例えば、第1ローラ210及び第2ローラ220を支持するのに必要な重量等を考慮して適宜設定される。第1、第2回転軸部材211、221もまた、第1、第2ローラ210、220と同様に適宜所定の材料で形成される。
本実施形態の場合、第1ローラ210は第2ローラ220に対して+Z方向側かつ−Y方向側に配置されている。第1ローラ210は時計回りに回転し、一方、第2ローラ220は反時計回りに回転する。これにより、第1搬送装置310の+Y方向側から供給された食材は、+Y方向側から−Y方向側に向かう流れに沿って、第1ローラ210と第2ローラ220との間の第1隙間251に送り込まれる。第1隙間251に送り込まれた食材は、第1ローラ210及び第2ローラ220の両回転により第1隙間251を+Y方向側から−Y方向側に向かって進むことで成形される。本実施形態において、成形とは、食材を所定の形に整えること、食材を延伸すること、食材に所定の圧力を加えること、食材に叩く動作を加えることなどを含む。
これら第1ローラ210及び第2ローラ220では、それぞれ第1回転軸部材211及び第2回転軸部材221がローラ支持部230により回転可能に支持されている。ローラ支持部230の構成について、図3〜図8を用いて説明する。図3は、ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図である。図4は、ローラ支持部の第1軸移動機構を示す側面図である。図5は、ローラ支持部の第2軸支持部材を示す斜視図である。図6は、ローラ支持部の第3側壁に第2軸支持部材が支持されている様子を、−X方向側からみた側面図である。図7は、ローラ支持部の第2側壁及び回転壁を−X方向側からみた分解斜視図である。図8は、図7の回転壁を+X方向側からみた回転壁の斜視図である。
ローラ支持部230は、第1及び第2ローラ210、220において、+X方向側の右端部(第1端部)211Rを回転可能に支持する2つの第1側壁231及び第2側壁233(図1〜図4等)と、−X方向側の左端部(第2端部)211Lを回転可能に支持する第3側壁235(図3、図6等)と、を含む。また、ローラ支持部230は、第1回転軸部材211の右端部211Rを移動可能に支持する第1軸移動機構260(図3、図4等)を含む。さらに、ローラ支持部230は、第1軸移動機構260による第1回転軸部材211の移動にともなって、第1回転軸部材211の左端部211Lを移動可能に支持する第2軸支持部材267(図3、図5、図6等)を含む。なお、本実施形態では、回転軸部材の「移動」とは、回転軸部材が所定の位置から別の位置に移ることを意味し、回転軸部材が固定された位置で「回転」する意味とは区別される。
上記ローラ支持部230の第1軸移動機構260による第1ローラ210の移動と、上記ローラ支持部230による第1及び第2ローラ210、220の支持とについてさらに詳細に以下に説明する。まずは、ローラ支持部230の第1軸移動機構260による第1ローラ210の移動について説明する。
図3、図4に示すように、ローラ支持部230の第1軸移動機構260は、第1回転軸部材211の右端部211Rを移動可能かつ、回転可能に支持している。第1軸移動機構260は、第1回転軸部材211を移動可能かつ、回転可能に支持する第1軸支持部材261と、第1軸支持部材261を回転させる移動部材263と、第1軸支持部材261を第2側壁233に対して支持する支持体265と、を含む。
図3、図4に示すように、第1軸支持部材261は、第1回転軸部材211の右端部211Rが回転可能に挿入される貫通孔261aを有した円筒体である。図4に示すように、−X方向側から見ると、第1軸支持部材261は円形状であり、その中心は中心点Oに位置している。一方、貫通孔261aもまた円形状であり、中心点Oからずれた位置に偏心点P(P1,P2・・・)が位置する。本実施形態では、中心点Oからずれた位置に配置された中心点を偏心点というものとする。つまり、第1回転軸部材211は、中心点Oからずれた偏心点Pにおいて貫通孔261aに回転可能に挿入されている。
図3、図4に示すように、第1側壁231の−X方向側には、第1軸支持部材261を回転させる移動部材263が設けられている。移動部材263は、半円形状のウォームホイール271と、ウォームホイール271と噛合うウォームギア273と、ウォームギア273を回転させるレバー275と、ローラ間の間隔を示す指標部として、目盛りが設けられた目盛り板277と、を含む。第1軸支持部材261は、例えば外周の一部がウォームホイール271に固定されており、ウォームホイール271の回転に伴って、その回転分に応じた分だけ回転する。
操作者は、第1ローラ210と第2ローラ220との間のローラ間隔、つまり、第1隙間251の大きさを変更する場合には、目盛り板277を参照して所望の大きさの第1隙間251となるようにレバー275を操作する。このレバー275の操作により、レバー275に取り付けられたウォームギア273がウォームホイール271を回転させる。これにより、ウォームホイール271に固定された第1軸支持部材261が、その中心点Oを中心として回転する。この第1軸支持部材261の回転によって、第1軸支持部材261の貫通孔261aに挿入された第1回転軸部材211は、中心点Oを中心とする円弧上を移動する。つまり、図4に示すように、第1軸支持部材261の中心点Oを中心する回転により、第1回転軸部材211は、偏心点P1とする位置から偏心点P2とする位置に移動する。この第1回転軸部材211の移動に伴って、第1回転軸部材211に取り付けられた第1ローラ210もまた移動する。第1ローラ210は移動後に固定され、これによりローラ間隔もまた変更後に固定される。その後、このローラ間隔分だけ離れた第1ローラ210と第2ローラ220との間を、食材が通過することで成形される。
第1回転軸部材211の移動と第1隙間251の大きさとの関係について、図9を用いて説明する。図9は、第1回転軸部材の移動と第1隙間の大きさとの関係を示す説明図である。図9では、第1ローラ210の移動前の位置及び第2ローラ220の位置を実線で示し、第1ローラ210の移動後の位置を破線で示している。移動前においては、第1ローラ210と第2ローラ220との間の第1隙間251は距離G1であり、第1回転軸部材211の偏心点P1と第2回転軸部材221の中心点Qとの軸間は距離A1である。一方、図9では、中心点Oを中心として反時計回りに第1軸支持部材261が回転しており、第1回転軸部材211が偏心点P2の位置に移動している。このとき、第1隙間251は距離G2(>距離G1)であり、第1回転軸部材211の偏心点P2と第2回転軸部材221の中心点Qとの軸間は距離A2(>距離A1)である。よって、第1軸支持部材261を回転させることによって、ローラ間の第1隙間251の大きさ及び第1及び第2ローラ210、220の軸間の距離を変更することができる。
なお、図9に示すように、第1ローラ210の半径r1は、第1軸支持部材261の偏心点P(P1、P2)を中心として回転する第1回転軸部材211の移動半径r2よりも大きい。図9では、第1ローラ210の半径r1は、第1回転軸部材211の偏心点P2からの第1ローラ210の半径距離で表されている。また、第1軸支持部材261の移動半径r2は、中心点Oと偏心点P2との距離で表されている。第1ローラ210の半径r1が第1回転軸部材211の移動半径r2よりも大きいため、つまり、第1回転軸部材211の移動半径r2が第1ローラ210の半径r1より小さいため、第1回転軸部材211の移動距離を微調整できる。よって、第1隙間251の大きさを微調整できる。
このように、第1ローラ210と第2ローラ220との第1隙間251の大きさを、第1軸支持部材261を回転させて第1回転軸部材211を移動するという簡単な機構により調整できる。また、第1回転軸部材211は第1軸支持部材261の回転に伴って徐々に移動するため、第1隙間251の大きさが徐々に連続的に変化する。よって、第1隙間251の大きさを、連続的に微調整できる。また、第1軸支持部材261の回転は、ウォームホイール271及びウォームギア273の組み合わせで可能であるため、第1回転軸部材211を簡単な構成で移動できる。
次に、第1ローラ210の支持について説明する。図3、図4に示すように、第1回転軸部材211の右端部211Rは、第1軸支持部材261の貫通孔261aに挿入され、さらに第1側壁231に設けられた開口231aに回転可能に支持されている。そして、第1側壁231の開口231aから出た第1回転軸部材211の右端部211Rは、第1モータ246に接続されている。
さらに、図3に示すように、第1軸支持部材261は、第2側壁233に対して+X方向側に設けられた支持体265に固定されている。支持体265は、第1軸支持部材261の回転とともに回転可能なように、第2側壁233の開口233aに嵌め込まれている。また、支持体265には、第1軸支持部材261の貫通孔261aに対応した貫通孔265aが形成されており、貫通孔265aには、第1回転軸部材211が挿入されている。
また、第2側壁233の開口233aには、図3、図7に示すように、後述する円盤状の回転壁240Rが、−X方向側から、第1ローラ210の回転とともに回転可能なように嵌め込まれている。そして、回転壁240Rは、第1ローラ210の+X方向側の端面と第2側壁233との間に挟まれている。回転壁240Rには、中央部に開口243aが形成されている。開口243aには、円盤状の回転部材241が開口243a内において回転可能に嵌め込まれている。回転部材241の中心から偏心した位置には開口241aが設けられており、開口241a内において第1回転軸部材211が回転可能に支持されている。
よって、第1回転軸部材211は、+X方向側において、回転部材241の開口241a、支持体265の貫通孔265a、第1軸支持部材261の貫通孔261a、第1側壁231の開口231aを貫通して支持され、第1モータ246に接続されている。そして、ウォームホイール271により第1軸支持部材261が回転すると、第1回転軸部材211が移動する。この移動に伴って、回転壁240Rの開口243aに嵌め込まれた回転部材241が、開口243a内で回転する。一方、第1回転軸部材211が回転し、第1ローラ210が回転している場合には、第1回転軸部材211は回転部材241の開口241a内において回転する。このとき、回転部材241は開口243a内で回転しない。
また、第1回転軸部材211の−X方向側を参照すると、図3、図6に示すように、第3側壁235には、開口235aが設けられている。図3に示すように、開口235aには、後述する回転壁240Lが+X方向側から、第1ローラ210の回転とともに回転可能なように嵌め込まれている。そして、回転壁240Lは、第1ローラ210の−X方向の端面と第3側壁235との間に挟まれている。回転壁240Lには中央部に開口243bが形成されており、第1回転軸部材211の左端部211Lが開口243bを貫通する。開口243bの開口は、第1回転軸部材211が第1軸支持部材261の回転に伴って移動可能な大きさである。
さらに、図3、図5、図6等に示すように、第3側壁235の開口235aに対応して、第2軸支持部材267が設けられている。第2軸支持部材267は、第3側壁235に固定された固定部材268と、固定部材268に回転可能に支持された回転部材269とを含む。固定部材268は、第3側壁235の開口235aを覆うように、−X方向側から第3側壁235に固定されている。固定部材268は、開口235aを覆う大きさであればよく、その形状及び固定方法は限定されない。
固定部材268には、開口268aが形成されている。この開口268aには、回転部材269が回転可能に嵌め込まれている。回転部材269の中心から偏心した位置には開口269aが設けられており、開口269a内において第1回転軸部材211が回転可能に支持されている。そして、第1回転軸部材211が第1軸支持部材261の回転により移動すると、その移動に伴って回転部材269が開口268a内で回転する。一方、第1回転軸部材211が開口269a内において回転し、第1ローラ210が回転している場合には、回転部材269は開口268a内で回転しない。なお、第1回転軸部材211が第1軸支持部材261の回転により移動可能なように、回転部材269及び開口268aの大きさが調整されている。よって、第1回転軸部材211の移動が阻害されない。
以上のように第1回転軸部材211が支持されることで、第1回転軸部材211が撓みなく安定に支持され、回転及び移動する。そして、第1回転軸部材211を移動させる場合には、第1回転軸部材211の右端部211Rを支持している第1軸移動機構260を回転させる。これにより、第1回転軸部材211の右端部211Rが移動するとともに、その移動に追従して、第1回転軸部材211の左端部211Lも移動する。このとき、回転部材269が固定部材268の開口268a内で回転する。つまり、第1回転軸部材211は、右端部211Rにのみ設けられた第1軸移動機構260によって、その位置が移動する。よって、第1回転軸部材211のX方向の両端に第1軸支持部材261を設ける場合に比べて、食材成形装置10の構成を簡素化できる。また、固定部材268は第3側壁235に固定されており、第1回転軸部材211の移動により回転部材269のみが固定部材268の開口268a内で回転する。このように固定部材268より小さい回転部材269のみを回転させることで、第1回転軸部材211の移動に必要な力を小さくできる。例えば、第1回転軸部材211の移動をレバー等からなる第1軸移動機構260を用いて行う場合には、第1回転軸部材211の移動に必要な労力を削減できるため、より移動を容易に行える。あるいは、例えば、第1回転軸部材211の移動をモータ等からなる第1軸移動機構260を用いて行う場合には、第1回転軸部材211の移動に必要な消費電力を削減できる。
次に、上述した回転壁240R、240Lについて説明する。回転壁240Rは、図3等に示すように、第1ローラ210の+X方向の端面と第2側壁233との間に配置されている。具体的には、回転壁240Rは、図8(図7の回転壁240Rとは反対方向側からみた図)に示すように、+X方向側の平面から突出するリング状の凸部247aが設けられている。この凸部247aと、図7に示す第2側壁233の開口233aとが、回転壁240Rが回転可能に嵌め合わされている。
この回転壁240Rは、第1ローラ210の端面を覆う大きさで形成されている。例えば、回転壁240Rの半径は、第1ローラ210の半径以上の大きさである。回転壁240Rには、図3、図7に示すように、回転壁240Rの開口243aより径方向外側には、−X方向側の平面から突出する突出部245Rが設けられている。一方、図3に示すように、第1ローラ210の+X方向側の端面には、その端面から突出した突掛け部213Rが設けられている。よって、第1ローラ210が回転して突出部245Rが回転すると、回転壁240Rの突出部245Rが、突掛け部213Rに引っ掛かる。これにより、第1ローラ210の回転に同期して、回転壁240Rが回転する。
また、回転壁240Lは、回転壁240Rと同様の円盤状の部材であり、第1ローラ210の−X方向の端面と第3側壁235との間に配置されている。回転壁240Lもまた、図3に示すように、+方向側の平面から突出する突出部245Lが設けられている。また、図1、図2、図3に示すように、第1ローラ210には、−X方向側の端面から突出した突掛け部213Lが設けられている。そして、回転壁240Rと同様に、突出部245Lと突掛け部213Lとが引っ掛かることにより、第1ローラ210の回転に同期して、回転壁240Lが回転する。その他の回転壁240Lの構成は回転壁240Rと同様であるので説明を省略する。
このように、第1ローラ210の回転に同期して、第1ローラ210と第2側壁233との間の回転壁240R及び第1ローラ210と第3側壁235との間の回転壁240Lが回転する。よって、回転壁240R、240Lは、第1ローラ210に接触する食材が、第1ローラ210の端面に巻き込まれるのを防ぎ、食材の意図しない変形を防ぐ。特に、回転壁240R、240Lは、第1ローラ210の端面を覆うように大きいため、第1ローラ210の端面に向かった食材に対する壁の役割を果たす。これによっても、第1ローラ210と同期して回転する回転壁240R、240Lは、第1ローラ210の端面での食材の巻き込み及び変形を防ぐ。
以上では、第1ローラ210の支持、回転及び移動等について説明したが、次に、第2ローラ220の支持について説明する。第2ローラ220の第2回転軸部材221は、第1側壁231、第2側壁233及び第3側壁235により支持されている。より詳細には、図3等に示すように、第2回転軸部材221の−X方向側の左端部221Lは、第3側壁235の開口235bに回転可能に支持されている。また、第2回転軸部材221の+X方向側の右端部221Rは、第2側壁233の開口233b及び第1側壁231の開口231bに回転可能に支持され、第2モータ247に接続されている。
上述のように構成された第1ローラ210及び第2ローラ220間の第1隙間251を通過した食材は、図1、図2等に示すように、さらに第1ローラ210と第1剥離部材280との間の第2隙間253を通過する。この第1剥離部材280は、第1隙間251に対して−Y方向側に配置されている。具体的には、第1剥離部材280は、第2回転軸部材221に対する−Y方向側において、第2ローラ220の外周から延びて第1ローラ210との間に第2隙間253を有するように設けられている。この第1剥離部材280は、第1隙間251を通過した食材を第2ローラ220から剥離し、第1ローラ210との間の第2隙間253を通過させて成形する。第1剥離部材280は、第1ローラ210と対向しているが、その対向面の少なくとも一部が、例えば第1ローラ210の外周に沿った形状を有することができる。これにより、第2隙間253の空間形状が第1ローラ210の周方向に沿ったものとなり、食材への局所的な押圧による負担を軽減できる。
このように、第1隙間251によって成形するだけでなく、第1隙間251に引き続いて第2隙間253によっても食材を成形する。よって、食材を成形するための距離が延びる。これにより、一時的に食材に圧力をかける場合よりも食材にかかる圧力を小さくすることで、食材への負担を小さくし、食材を成形することができる。そのため、弾力感や食感などの食材の性質を維持しつつ、所望の形状に食材を成形できる。例えば、食材に硬さのある固形物が含まれる場合には、食材への負担が小さいため固形物を完全に砕くことがなく、固形物の存在感を食材内に残すことができる。
なお、本実施形態では、例えば、第1隙間251の大きさと第2隙間253の大きさとは同程度、つまり、第1隙間251の距離と第2隙間253の距離とは同程度である。第1隙間251の距離は、例えば、第1ローラ210と第2ローラ220とが近接している箇所において、第1ローラ210の外周と第2ローラ220の外周との間の距離である。また、第2隙間253の距離は、例えば、第1ローラ210と第1剥離部材280とが近接している箇所において、第1ローラ210の外周と、第1剥離部材280の傾斜部283との距離である。第1隙間251と第2隙間253との大きさが同じであると、第1隙間251から第2隙間253にかけて一定の厚みで食材を成形することができる。つまり、第1隙間251から第2隙間253にかけて同じ大きさの隙間が連続的に形成されているため、第1隙間251から第2隙間253を通過する食材への圧力が急激に変化せず、一定である。これにより、食材への局所的な押圧を抑制し、食材への負担を減らしつつ成形できる。なお、「第1隙間と第2隙間との大きさが同じ」の意味には、第1隙間251と第2隙間253とが完全に同一である場合だけでなく、第2隙間253が第1隙間251に対して許容誤差を含む場合、第2隙間253が第1隙間251に対して徐々に小さくなる、あるいは徐々に大きくなるなど変化している場合も含むものとする。
次に、第1剥離部材280の全体構成と、第1及び第2ローラ210、220に対する位置決め方法について説明する。図10は、第1剥離部材が第1及び第2ローラに対して配置されている様子を示す側面図である。また、図10は、図1の食材成形装置10のうち、第1及び第2ローラ210、220、第1剥離部材280及び第2剥離部材290を抜き出した構成を示している。第1剥離部材280は、本体部281と、第1ローラ210との間に第2隙間253を形成する傾斜部283と、第1剥離部材280を第1及び第2ローラ210、220に対して位置決めするための突部285と、を含む。本体部281は、突部285が形成される基礎部分となる部材である。突部285は、本体部281の表面から突出して形成されており、第1突部285a及び第2突部285bを含む。第1突部285aは、本体部281に対して、第1ローラ210に対応する側、つまり+Z方向側に突出して形成されている。一方、第2突部285bは、本体部281に対して、第2ローラ220に対応する側、つまり−Z方向側に突出して形成されている。傾斜部283は、本体部281に対して、第1ローラ210に対応する側に突出している。例えば、傾斜部283は、本体部281に形成された第1突部285aよりも突出していることができる。逆に、傾斜部283は、第1突部285aよりも突出していないこともできる。
第1突部285aが嵌め込まれる第1溝部242(第1左溝部242L、第1右溝部242R)が、第1ローラ210側の回転壁240(240L、240R)の外周の周方向に沿って形成されている。また、第2突部285bが嵌め込まれる第2溝部222(第2左溝部222L、第2右溝部222R)が、第2ローラ220の外周の周方向に沿って形成されている。そして、第1剥離部材280の第1突部285a及び第2突部285bが、それぞれ第1溝部242及び第2溝部222に嵌まる。第1ローラ210及び第2ローラ220がともに回転すると、第1溝部242及び第2溝部222も回転する。このとき、第1突部285aが第1溝部242内を滑り、第2突部285bが第2溝部222内を滑る。これにより、第1及び第2ローラ210、220が回転しながらも、第1剥離部材280が第1及び第2ローラ210、220に対して所定の位置に位置決めされる。
以下に、第1剥離部材280の各部の構成についてさらに詳細に説明する。図11は、複数の第1剥離部材の側面図である。図12は、図11の第1剥離部材の斜視図である。図11、図12では、第1剥離部材280を第1及び第2ローラ210、220に対して配置した場合の方向も合わせて示している。また、図13は、突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図である。図14は、図13の一部斜視図である。
第1剥離部材280の本体部281は、側面視において、例えば、概ね矩形状であり、1つの角の先端が最も狭まる形状となっている。より具体的には、図11に示すように、本体部281は、側面視において、点F、点E、点G及び点Hにより囲まれる矩形状である。点Fが先端方向に延びて位置し、点E、点F及び点Hによりなす角が例えば15°など、矩形状の本体部281内において最も角度が小さい。点E、点G及び点Hによりなす角は、例えば概ね90°である。点F及び点E間は曲線FEからなり、点F及び点H間は曲線FHからなる。一方、例えば、点E及び点G間は直線EGからなり、点H及び点G間は直線HGからなる。
第1剥離部材280の傾斜部283は、図12等に示すように、後述の左突部285L(第1左突部285La、第2左突部285Lb)と右突部285R(第1右突部285Ra、第2右突部285Rb)との間に設けられている。そして、傾斜部283は、図11に示すように、側面視において、点F、点B、点K及び点Hにより囲まれる概ね矩形状であり、点F及び点B間の曲線FBからなる傾斜面283aを有する。傾斜面283aは、例えば、第1左突部285La及び第1右突部285Raよりも+Z方向側に位置しており、これにより、傾斜部283は第1左突部285La及び第1右突部285Raに対して+Z方向側に突出している。ただし、傾斜面283aは、必ずしも、第1左突部285La及び第1右突部285Raよりも+Z方向側に位置している必要はない。この傾斜面283aは、図10に示すように、第1ローラ210との間で第2隙間253を形成する。傾斜面283aの曲率は、特に限定されないが、例えば、第1ローラ210の曲率と同程度であることができる。この場合、第1剥離部材280の傾斜面283aは、第1ローラ210と対向しているが、その傾斜面283aの少なくとも一部が、例えば第1ローラ210の外周に沿った形状、例えば第1ローラ210の外周の曲率に沿った形状を有することができる。これにより、第2隙間253の空間形状が第1ローラ210の周方向に沿ったものとなり、食材への局所的な押圧による負担を軽減できる。第1ローラ210の外周の形状としては、必ずしも円筒形状に限られず、例えば、楕円形状等であってもよい。
本体部281に設けられた突部285は、図12等に示すように、−X方向側の端部近傍の左突部285Lと、+X方向側の端部近傍の右突部285Rとを含む。左突部285Lは、+Y方向側の先端において一体化された第1左突部285La及び第2左突部285Lbを含む。図11、図12に示すように、第1左突部285Laは、本体部281の曲線FEを有する面281aから、曲線FEに沿って所定の高さで突出している。この第1左突部285Laに対応して、図10、図13、図14等に示すように、第1ローラ210の回転壁240Lの外周には、その周方向に沿って第1左溝部242Lが形成されている。第1左突部285Laは、第1左溝部242Lに対応した、曲率、高さ、深さ及び幅等を有する。例えば、第1左突部285Laにおける点A及び点D間の曲線ADと、本体部281の曲線FEと、回転壁240Lの外周とは、概ね同一の曲率である。これにより、図10、図13、図14等に示すように、第1左突部285Laは第1左溝部242Lに嵌まり込み、第1ローラ210の回転とともに、第1左突部285Laは第1左溝部242L内において摺動する。
なお、図11〜図14等に示すように、第1剥離部材280は、第1ローラ210と第2ローラ220との間に嵌め込まれている。よって、本体部281の曲線FEを有する面281a(図11、図12)は、回転壁240Lに沿って嵌め込まれているため、図13、図14では示されていないが、回転壁240Lの外周に対応するように形成されている。よって、図14等に示すように、回転壁240Lの外周もまた、本体部281の面281aに対して摺動する。
また、図11、図12等に示すように、第2左突部285Lbは、本体部281の曲線FHを有する面281bから、曲線FHに沿って所定の高さで突出している。この第2左突部285Lbに対応して、図10、図13、図14等に示すように、第2ローラ220の−X方向側の端部の外周には、その周方向に沿って第2左溝部222Lが形成されている。第2左突部285Lbは、第2左溝部222Lに対応した、曲率、高さ、深さ及び幅等を有する。例えば、第2左突部285Lbにおける点I及び点J間の曲線IJと、本体部281の曲線FHと、第2ローラ220の外周とは、概ね同一の曲率である。これにより、図10、図13、図14等に示すように、第2左突部285Lbは第2左溝部222Lに嵌まり込み、第2ローラ220の回転とともに、第2左突部285Lbは第2左溝部222L内において摺動する。
なお、図11〜図14等に示すように、第1剥離部材280は、第1ローラ210と第2ローラ220との間に嵌め込まれている。よって、本体部281の曲線FHを有する面281b(図11、図12)は、第2ローラ220に沿って嵌め込まれているため、図13、図14では示されていないが、第2ローラ220の外周に対応するように形成されている。よって、図14等に示すように、第2ローラ220の外周もまた、本体部281の面281bに対して摺動する。
一方、+X方向側の端部近傍の右突部285Rは、第1右突部285Ra及び第2右突部285Rbを含む。第1右突部285Raは、第1ローラ210の回転壁240Rに形成された第1右溝部242Rに対応している。第2右突部285Rbは、第2ローラ220の+X方向側の端部に形成された第2右溝部222Rに対応している。第1右突部285Ra、第2右突部285Rb、第1右溝部242R及び第2右溝部222Rは、上述した第1左突部285La、第2左突部285Lb、第1左溝部242L及び第2左溝部222Lと同様の構成であるので説明を省略する。
以上のように、第1剥離部材280は、−X方向側の端部及び+X方向側の端部の両端部において、第1及び第2ローラ210、220に対して所定の位置に位置決めされる。よって、第1剥離部材280は、ガタツキが抑制され、安定に支持される。
上記の第1剥離部材280は、図14に示すように、本体支持機構400によって支持される。具体的には、図14に示すように、本体部281は、本体支持機構400によって、第1及び第2ローラ210、220側に向かって支持されている。本体支持機構400は、本体部281の直線EGを含む−Y方向側の面281c(図11、図12、図14)を支持する本体支持部401と、本体支持部401を収納する収納部403と、本体支持部401を所定の高さ及び角度に固定する固定部405とを含む。本体支持部401は、Z方向に沿って上下可能である。また、本体支持部401は、固定部405を中心としてY方向に沿って回転可能であってもよい。第1剥離部材280は、第1及び第2ローラ210、220に対して位置決めされると、本体支持部401が所定の高さ等に調整され、固定部405により固定される。
このように、本体部281を本体支持機構400によって支持することで、ガタツキを抑制して、第1及び第2ローラ210、220に対して第1剥離部材280を安定に固定することができる。そして、本体支持機構400による支持と、支持の解除とを切り替えることで、第1剥離部材280を第1及び第2ローラ210、220に対して着脱できる。
本実施形態では、複数の第1剥離部材280を備える第1剥離部材セット500が準備されており、所望の一の第1剥離部材280を選択可能である。つまり、第1剥離部材セット500には、図11に示すように、複数の第1剥離部材280−1、280−2、280−3、280−4・・・が含まれている。各第1剥離部材280それぞれは、傾斜面283aの曲率、傾斜面283aの傾斜角度、及び傾斜面283aの傾斜方向に沿う傾斜距離等の少なくともいずれかが異なる。例えば、第1剥離部材280−1の傾斜面283aは、曲率がα1、傾斜角度がθ1、傾斜距離がS1、点B及び点C間の直線BCの長さがL1、直線EGと直線BCとの間の長さがL2等である。
また、例えば、第2〜第4剥離部材280−2〜280−4の傾斜面283aは、それぞれ、曲率がα2〜α4、傾斜角度がθ2〜θ4、傾斜距離がS2〜S4、直線BCの長さがL1’、L1’’、L1’’’、直線EGと直線BCとの間の長さがL2’、L2’’、L2’’’等である。このように、複数の第1剥離部材280を準備しておくことで、第1ローラ210と第2ローラ220との多様な位置関係に対応した一の第1剥離部材280を選択できる。例えば、第1剥離部材280は、第1隙間251の大きさ及び所望する第2隙間253の大きさの少なくとも1つに基づいて、第1剥離部材セット500から選択される。
また、例えば、上述のように、第1軸移動機構260により第1隙間251の大きさが変更される場合には、変更後の第1隙間251に適合するように、第1剥離部材セット500から一の第1剥離部材280を選択する。そして、例えば、すでに取り付けられている第1剥離部材280を取り外し、第1軸移動機構260により第1回転軸部材211を介して第1ローラ210を移動させて第1隙間251を変更し、選択された第1剥離部材280を新たに取り付けることができる。
図1等に示すように、上述の第1剥離部材280と第1ローラ210とにより形成された第2隙間253を通過した食材は、搬送機構300のうち、−Y方向側の第2搬送装置320上に排出される。このとき、第2隙間253を通過した後も第1ローラ210に食材が付着している場合には、第2剥離部材290により第1ローラ210から食材が剥離される。第2剥離部材290は、第1ローラ210に対して設けられており、例えば板状部材291を有している。板状部材291は、例えば、その板状面がY方向に沿うように配置され、かつ、第1剥離部材280より+Z方向側に配置されている。また、第2剥離部材290は、第1ローラ210に対してその位置関係を所望の位置に配置可能なように、板状部材291を移動可能に支持する支持部293を有している。支持部293は、第2側壁233の長尺状の開口295a(図1、図2)と第3側壁235の長尺状の開口295b(図6)とに移動可能に嵌め込まれ、所定の位置で固定される。
第2隙間253から排出された食材が載置される第2搬送装置320は、載置された食材を搬送する搬送部321と、搬送部321を支持する支持部325を含む。搬送部321は、例えばベルトコンベアであり、X軸方向に延びる複数の回転可能なローラ322をシート状のベルト323が覆っており、複数のローラの回転によりベルト323が回転することにより、ベルト323上の搬送物が搬送される。この搬送部321は、例えば、複数本のZ方向に延びる棒状部材などからなる支持部325により下部を支持されることで、所定の高さに安定に支持されている。
<2.特徴>
<2.1>
上記実施形態の食材成形装置10では、第2ローラ220の外周から延びて第1ローラ210との間に第2隙間253を有するように第1剥離部材280が設けられている。よって、食材は、第1隙間251によって成形されるだけでなく、第1隙間251に引き続いて第2隙間253によっても成形される。よって、食材を成形するための距離が延びるため、全体として食材にかかる圧力を小さくでき、食材への負担を小さくしつつ食材を成形することができる。
<2.2>
上記実施形態では、第1剥離部材280は着脱可能である。さらに、複数の第1剥離部材280を含む第1剥離部材セット500が準備されている。よって、第1隙間251の大きさ、及び食材の水分量、固形分量、成形後の食材の所望の厚み等を考慮して、所望の一の第1剥離部材280を選択して付け替え可能である。これにより、第2隙間253を、所望の大きさ、空間形状及び延びる方向の長さ等に調整できる。
<2.3>
上記実施形態では、第1剥離部材280は、その本体部281の突部285(第1及び第2突部285a、285b)を、第1及び第2ローラ210、220側の溝部(第1溝部242及び第2溝部222)に嵌め込むことで、ローラに対して安定に支持される。この場合、第1剥離部材280の嵌め込み位置及び嵌め込み角度等を調整することで、第2隙間253の大きさ及び形状、第2隙間253からの食材の排出角度等を異ならせることができる。例えば、第2隙間253の大きさを大きく又は小さくできる。また、例えば、第2隙間253の大きさを徐々に大きく又は徐々に小さくする等できる。また、第2隙間253からの食材の排出角度を急にする又は緩やかにする等できる。
<2.4>
上記の食材成形装置10では、第1ローラ210の第1回転軸部材211の位置を変化させるための第1軸支持部材261を設けている。そして、第1軸支持部材261の回転により第1回転軸部材211を移動させる。これにより、第1ローラ210と第2ローラ220との第1隙間251の大きさを変えることができる。つまり、第1回転軸部材211の移動という簡単な機構により第1隙間251の大きさを調整できる。よって、第1隙間251の大きさを調整するに当たって、既設の第1ローラを取り外して、これとは異なる径を有する第1ローラ210を新たに設置する等の手間を省き、その作業を簡単化かつ迅速化できる。
また、第1回転軸部材211は第1軸支持部材261の回転に伴って徐々に移動するため、第1隙間251の大きさが徐々に連続的に変化する。よって、第1隙間251の大きさを、連続的に微調整できる。これにより、例えば、第1隙間251を目視によって徐々に微調整できる。さらには、例えば、ローラ間に食材を通過させながら第1隙間251を徐々に調整することで、徐々に変化する食材の実際の厚みを確認しながら微調整できる。
<3.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
<3−1>
上記実施形態では、第1ローラ210の回転壁240L、240Rに、第1左突部285La及び第1右突部285Raに対応した、第1左溝部242L及び第1右溝部242Rが形成されている。そして、第2ローラ220に、第2左突部285Lb及び第2右突部285Rbに対応した、第2左溝部222L及び第2右溝部222Rが形成されている。これとは異なり、図15〜図17に示すように突部と溝部とが対応づけられていてもよい。図15〜図17は、突部と溝部との関係を、食材の搬送方向下流側である−Y方向側から見た模式図である。図15に示すように、第1ローラ210に、第1左突部285La及び第1右突部285Raに対応した、第1左溝部210L及び第1右溝部210Rが形成されている。そして、第2ローラ220に、第2左突部285Lb及び第2右突部285Rbに対応した、第2左溝部222L及び第2右溝部222Rが形成されている。
また、図16に示すように、第1ローラ210に、第1左突部285La及び第1右突部285Raに対応した、第1左溝部210L及び第1右溝部210Rが形成されている。そして、第2ローラ220の回転壁240L’、240R’に、第2左突部285Lb及び第2右突部285Rbに対応した、第2左溝部242L’及び第2右溝部242R’が形成されている。また、図17に示すように、第1ローラ210の回転壁240L、240Rに、第1左突部285La及び第1右突部285Raに対応した、第1左溝部242L及び第1右溝部242Rが形成されている。そして、第2ローラ220の回転壁240L’、240R’に、第2左突部285Lb及び第2右突部285Rbに対応した、第2左溝部242L’及び第2右溝部242R’が形成されている。
<3−2>
上記実施形態では、第1剥離部材セット500から一の第1剥離部材280を取り付けるようにしている。しかし、複数の第1剥離部材280が準備されている必要はない。例えば、一の第1剥離部材280のみが準備されており、一の第1剥離部材280を取り外す、また、一の第1剥離部材280を取り付ける角度及び位置を調整し、第2隙間253を変更する等してもよい。第1軸支持部材261により第1隙間251の大きさ等が変更された場合も、この変更に応じて一の第1剥離部材280を角度等を調整してもよい。
<3−3>
上記実施形態では、第1剥離部材280において、本体部281に設けられた突部285は、−X方向側の端部の左突部285L(285La,285Lb)及び+方向の端部の右突部285R(285Ra,285Rb)を含む。しかし、第1剥離部材280を第1又は第2ローラ210、220に対して位置決めできればよく、左突部285L及び右突部285Rのいずれかの突部285が設けられていればよい。また、突部285の位置も端部に限定されず、いずれの位置であってもよい。
さらに、第1剥離部材280を第1又は第2ローラ210、220に対して位置決めする方法としては、突部285を用いた方法に限られない。例えば、第1剥離部材280の+X方向の端面と第2側壁233とが当接する部分、及び第1剥離部材280の−X方向の端面と第3側壁235とが当接する部分の少なくとも一つにおいて、ネジ部材等の固定部材を介して固定されていてもよい。
<3−4>
上記実施形態では、第1軸移動機構260が設けられているが、第1軸移動機構260が設けられていない食材成形装置にも、上記の第1剥離部材280を適用可能である。
<3−5>
上記実施形態では、第1剥離部材280の本体部281は、1つの角の先端が最も狭まる概ね矩形状である。しかし、第1及び第2ローラ210、220に対して本体部281が位置決めできればよく、本体部281の形状はこれに限定されない。本体部281は、例えば、多角形状及び円形状等の形状であってもよい。また、本体部281の各部の角度もまた上記実施形態に限定されず、第1及び第2ローラ210、220の大きさ等に応じて多様に変更可能である。
<3−6>
上記実施形態では、第1ローラ210は第2ローラ220より−Y方向側に位置している。しかし、各ローラの配置はこれに限定されず、第1ローラ210が第2ローラ220より+Y方向側に位置してもよい。また、図9に示すように、第1回転軸部材211の中心点Pが、第2回転軸部材221の中心点Qよりも+Z方向に配置されているが、これに限定されない。例えば、第1回転軸部材211の中心点Pと第2回転軸部材221の中心点QとがZ方向において同位置であってもよいし、第1回転軸部材211の中心点Pが、第2回転軸部材221の中心点Qよりも−Z方向に配置されていてもよい。
<3−7>
上記実施形態では、第1軸支持部材261を回転させることによって第1回転軸部材211を移動させ、ひいては第1ローラ210を移動させ、ローラ間の第1隙間251の大きさを変更する構成について説明した。しかし、第2ローラ220を移動させて、ローラ間の第1隙間251の距離を変更してもよい。このような構成について、図18を用いて以下に説明する。なお、実施形態と同様の部材には同じ符号番号を用いて、添え字[’]を付している。
図18は、ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図である。上記実施形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。図18の食材成形装置10では、第1ローラ210に対して第1軸移動機構260及び第2軸支持部材267が設けられていない。代わりに、第2ローラ220に対して、第2回転軸部材221の右端部221Rを移動可能に支持する第2軸移動機構260’と、第2回転軸部材221の左端部221Lを移動可能に支持する第4軸支持部材267’とが設けられている。
第2軸移動機構260’は、第2回転軸部材221を移動可能かつ、回転可能に支持する第3軸支持部材261’と、第3軸支持部材261’を回転させる移動部材263’と、第3軸支持部材261’を第2側壁233に対して支持する支持体265’と、を含む。第2軸移動機構260’は第2ローラ220の第2回転軸部材221を移動させる点で、第1ローラ210の第1回転軸部材211を移動させる第1軸移動機構260と異なる。しかし、その点が異なるのみで第2軸移動機構260’の構成は第1軸移動機構260の構成と同様であり、第3軸支持部材261’、移動部材263’及び支持体265’等の各部材は、第1軸移動機構260の第1軸支持部材261、移動部材263及び支持体265等の各部材と同様の構成である。よって、詳細な説明は省略する。
また、第4軸支持部材267’は、第3側壁235に固定された固定部材268’と、固定部材268’の開口268a’に回転可能に支持された回転部材269’とを含む。第4軸支持部材267’の構成は、第2ローラ220の第2回転軸部材221を支持する点で第2軸支持部材267と異なる。しかし、その点が異なるのみで第4軸支持部材267’の構成は第2軸支持部材267の構成と同様であり、固定部材268’及び回転部材269’は、第2軸支持部材267の固定部材268及び回転部材269と同様の構成である。よって、詳細な説明は省略する。
また、第2ローラ220の両壁面に対応して、回転壁240R’、240L’が設けられている。回転壁240R’、240L’の構成は、回転壁240R、240Lの構成と同様であり、詳細な説明は省略する。
さらには、食材成形装置10には、第1ローラ210及び第2ローラ220をともに移動させることができてもよい。図19は、ローラ支持部、第1ローラ及び第2ローラにおける、Z方向のある部分での断面概略図である。図19に示すように、第1ローラ210に対して、第1回転軸部材211の右端部211Rを移動可能に支持する第1軸移動機構260と、第1回転軸部材211の左端部211Lを移動可能に支持する第2軸支持部材267とが設けられている。さらに、第2ローラ220に対して、第2回転軸部材221の右端部221Rを移動可能に支持する第2軸移動機構260’と、第2回転軸部材221の左端部221Lを移動可能に支持する第4軸支持部材267’とが設けられている。これにより、第1ローラ210及び第2ローラ220をともに移動させ、ローラ間の第1隙間251を多様に調整できる。図19は、上記実施形態の図3と上述の図18とを組み合わせたものであり、詳細な説明は省略する。
<3−8>
上記実施形態では、図9に示すように、第1軸支持部材261の中心点Oを中心とする回転によって、第1ローラ210を移動させる構成について説明した。しかし、この第1ローラ210の移動に加えて、第2回転軸部材221を中心とした第1ローラ210の移動も可能である。これについて、図20を用いて説明する。図20は、第2回転軸部材を中心とした回転により、第1ローラを第2ローラに対して移動させた場合の側面図である。第1ローラ210の移動前が破線で示されており、移動後が実線で示されている。
図20の場合、第2ローラ220の第2回転軸部材221は、回転可能に同じ位置に固定されている。そして、第1ローラの210の第1回転軸部材211を、第2回転軸部材221を中心として回転させる。この回転は自動でも手動でもよい。図20では、一例として、第1回転軸部材211は、図20の正面視、つまり−X方向側からのYZ平面視において、第2回転軸部材221を中心として、移動前から移動後に向かって反時計回りに移動されている。このような第2回転軸部材221を中心とした回転は、第1回転軸部材211及び第2回転軸部材221間の距離を半径とする回転である。よって、上記実施形態での第1軸支持部材261の回転による第1ローラ210の移動よりも、第1ローラ210を大きく移動させることができる。つまり、食材成形装置10に、上記実施形態による第1ローラ210を微調整により移動させる機能と、第1ローラ210を大きく移動させる機能との両方を備えることができる。そして、例えば、第2回転軸部材221を中心として第1回転軸部材211を回転させることで、第1隙間251の大きさを一定に保持したまま、第1ローラ210の第2ローラ220に対する角度を変更できる。また、例えば、第1軸移動機構260により第1回転軸部材211を移動させて第1隙間251の大きさを変化させつつ、第2回転軸部材221を中心として第1回転軸部材211を回転させて第1ローラ210の第2ローラ220に対する角度を変更させてもよい。
なお、上記とは異なり、第1回転軸部材211を中心として、第2回転軸部材221を移動させてもよい。
<3−9>
上記実施形態では、第1軸支持部材261を回転させることによって第1回転軸部材211を移動させる。この第1軸支持部材261は、第1回転軸部材211が挿入される貫通孔261aを有した円筒体である。しかし、第1回転軸部材211を中心点Oからずれた偏心点Pにおいて回転可能に支持できればよく、第1軸支持部材261の形状はこれに限定されない。例えば、第1軸支持部材261は、第1回転軸部材211が挿入される貫通孔を有する例えば多角形状及び円盤状等の筒体及び板部材等であってもよい。
<3−10>
上記実施形態では、第1ローラ210のX方向の両端面に回転壁240(240R、240L)が設けられているが、回転壁240はX方向の一方の端面にのみ設けられていてもよい。また、回転壁240は必ずしも設けられている必要はなく、第1ローラ210は、X方向の両端面がローラ支持部230の第2側壁233及び第3側壁235に接するように配置されていてもよい。また、第1ローラ210のX方向の両端部を凸部とし、中央部を溝から成る凹部から構成してもよい。この場合、第1ローラ210の凹部を食材が通過し、第1ローラ210の凸部からなる両端部が、回転壁240と同様に食材のローラ端面への食材の巻き込み及び変形を抑制する。
また、第1ローラ210に対応して回転壁240が設けられるのではなく、第2ローラ220に対応して回転壁が設けられてもよい。これにより、第2ローラ220に接触する食材が、第2ローラ220の端面に巻き込まれるのを防ぎ、食材の意図しない変形を防ぐことができる。また、第1ローラ210及び第2ローラ220の両方に対応してそれぞれ回転壁が設けられていてもよい。
<3−11>
上記実施形態では、回転壁240Rの開口243aに、回転部材241が回転可能に嵌め込まれている。しかし、第1回転軸部材211が第1軸支持部材261の回転により移動可能であれば、回転部材241は必ずしも設けられている必要はない。つまり、第1回転軸部材211は、回転壁240Rの開口243aに挿通されていてもよい。
<3−12>
上記実施形態では、レバー275を手動で操作し、ウォームホイール271を回転させている。しかし、移動部材263の回転は手動に限られず、例えば、ウォームギア273を自動で移動させ、ウォームホイール271を回転させてもよい。
<3−13>
上記実施形態では、搬送部311は、ベルトコンベアである。しかし、搬送部311は、搬送物を搬送可能であれば前述のベルトコンベアに限定されない。例えば、搬送部311は、複数の板状の部材が組み合わされ、各板状の部材が順次に搬送方向に搬送されるコンベア等であってもよい。
<3−14>
上記実施形態では、食材用ホッパー100は角錐台であるが、食材用ホッパー100に投入された食材が第1搬送装置310側に排出されれば良く、その形状は限定されない。例えば、食材用ホッパー100は円錐及びn角錘台等の形状であってもよい。散紛装置150の形状も同様に角錐台に限定されない。また、第1搬送装置310への食材への供給方法は、食材用ホッパー100を介した供給方法に限られない。例えば、食材用ホッパー100を配置せず、手作業で食材を第1搬送装置310に供給してもよい。また、食材に対して散紛する必要がない場合には、散紛装置150を省略してもよい。
<3−15>
上記実施形態では、目盛り板277に設けられる目盛りは、ローラ間の第1隙間251の距離を示すが、目盛りが示す指標はこれに限定されない。目盛りは、例えば、ウォームホイール271の回転角度などの回転に基づく指標やローラ間の軸間距離であってもよい。
<3−16>
上記実施形態では、第1ローラ210は時計回りに回転し、一方、第2ローラ220は反時計回りに回転する。しかし、上流側及び下流側が上記実施形態とは反対の場合には、各ローラの回転方向は、これに限定されず、例えば、第1ローラ210は反時計回りに回転し、一方、第2ローラ220は時計回りに回転してもよい。
10 :食材成形装置
100 :食材用ホッパー
150 :散紛装置
200 :ローラ機構
210 :第1ローラ
220 :第2ローラ
211 :第1回転軸部材
221 :第2回転軸部材
240 :回転壁
241 :回転部材
242 :第1溝部
242L :第1左溝部
242R :第1右溝部
251 :第1隙間
253 :第2隙間
260 :第1軸移動機構
271 :ウォームホイール
273 :ウォームギア
275 :レバー
277 :目盛り板
280 :第1剥離部材
281 :本体部
283 :傾斜部
283a :傾斜面
285 :突部
285L :左突部
285La :第1左突部
285Lb :第2左突部
285R :右突部
285Ra :第1右突部
285Rb :第2右突部
310 :第1搬送装置
320 :第2搬送装置
500 :第1剥離部材セット

Claims (6)

  1. 第1ローラと、
    前記第1ローラとの間に、食材を通過させて成形する第1隙間を有するように離隔して配置されている第2ローラと、
    前記第1隙間における食材の送出側に配置される第1剥離部材と、
    を備え、
    前記第1剥離部材は、前記第2ローラの外周から延びて前記第1ローラとの間に第2隙間を有するように設けられており、前記第1隙間を通過した食材を前記第2ローラから剥離し、前記第1ローラとの間の前記第2隙間を通過させて成形し、
    前記第1隙間及び前記第2隙間の大きさは同じである、食材成形装置。
  2. 前記第1剥離部材は、
    本体部と、
    前記本体部に隣接して設けられ、前記第1ローラとの間に前記第2隙間を形成する傾斜面を有する傾斜部と、を含み、
    前記第1剥離部材は、前記傾斜面の曲率、前記傾斜面の傾斜角度、及び前記傾斜面の傾斜方向に沿う長さの少なくともいずれかが異なる、複数の第1剥離部材を含む第1剥離部材セットから選択された一の第1剥離部材である、請求項に記載の食材成形装置。
  3. 前記第1剥離部材は、前記本体部に設けられた突部を含み、
    前記第1ローラ又は前記第1ローラとともに回転する部材は、前記突部に対応する第1溝部を有し、
    前記第2ローラ又は前記第2ローラとともに回転する部材は、前記突部に対応する第2溝部を有する、請求項に記載の食材成形装置。
  4. 前記突部は、前記傾斜面側に突出する第1突部と、前記傾斜面の反対側において突出する第2突部と、を有し、
    前記第1突部は、前記第1溝部に対応しており、
    前記第2突部は、前記第2溝部に対応している、請求項に記載の食材成形装置。
  5. 前記突部は、前記本体部において、前記第1ローラ及び前記第2ローラの軸方向の両端部それぞれに対応して設けられており、
    前記第1溝部及び前記第2溝部は、前記両端部の突部に対応している、請求項又はに記載の食材成形装置。
  6. 前記第1剥離部材は、前記第1ローラと対向する面の少なくとも一部が、前記第1ローラの外周に沿った形状を有する、請求項1からのいずれかに記載の食材成形装置。
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