JP7217513B2

JP7217513B2 - 食肉塊充填機

Info

Publication number: JP7217513B2
Application number: JP2019004242A
Authority: JP
Inventors: 勝武市
Original assignee: 株式会社ヒガシモトキカイ
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: JP2020110097A

Description

特許法第３０条第２項適用平成３０年１１月２１日に武市勝氏が発明した食肉塊充填機を日本食品株式会社古賀工場に卸したことにより公開された。

本発明は、食肉塊をケーシングに充填するための食肉塊充填機に関する。

この種の充填機は、ハムなどの肉加工食品を製造するために利用されている。例えば、特許文献１の充填機は、上側型および下側型からなる収容部を備える。充填機は、収容部の一方側に設けられた充填シリンダ部と、収容部の他方側に設けられた充填ノズルとをさらに備える。

ピックル液（塩漬液）が食肉塊（肉原木とも呼ばれる）に注入され、次いで食肉塊がマッサージされる。それから、食肉塊が、充填機の収容部に収容される。充填機は、肉食塊を上側型および下側型によって挟み込んで円柱形状に成形する。充填機は、充填シリンダ部の充填ピストンを動かして、肉食塊を、収容部から押し出して、充填ノズルに装着されたケーシングに充填する。

ところで、食肉塊は脱気されて、その内部の気泡が取り除かれることが好ましい。食肉塊をスライスしてハムを製造するとき、この気泡は、孔のあるハム、すなわち不良品の原因となり、歩留まりを悪くする。

特許文献２は、食肉塊を脱気するための真空脱気装置を開示している。特許文献２の脱気装置は、円筒状の真空チャンバーと、真空チャンバーに接続された真空ポンプとを備える。食肉塊が真空チャンバー内に収容された後に、真空チャンバー内が真空ポンプによって減圧され、食肉塊が脱気される。

この真空脱気装置では、食肉塊は予めケーシングに充填され、ケーシングごと真空チャンバーに挿入されるものである。したがって、食肉塊を特許文献１のような充填機によってケーシングに充填した後に、真空脱気装置まで運んで、真空脱気装置によって脱気しなければならない負担がある。

特開２０１２－２４０４７号公報特開２００６－２１７８９４号公報

本発明は、食肉塊を脱気および成形してからケーシングに充填することができる食肉塊充填機を提供する。

本発明は、食肉塊をケーシングに充填する食肉塊充填機であって、
一端側に入口を有し、他端側に出口を有する真空チャンバーと、
押型を有し、前記押型を前記真空チャンバーの底面に向けて動かして前記食肉塊を前記真空チャンバー内で前記押型と前記底面とによって挟んで成形する成形部と、
前記ケーシングが装着される充填ノズルと、
充填ピストンを有し、前記充填ピストンを前記入口から前記出口へ前記真空チャンバー内を挿通させて、前記食肉塊を前記真空チャンバー内から前記出口を通じて押し出して、前記充填ノズルに装着された前記ケーシングに充填する充填シリンダ部と、
前記入口を開きかつ気密に閉じる入口開閉部と、
前記出口を開きかつ気密に閉じる出口開閉部と、
前記真空チャンバー内を減圧して前記食肉塊を前記真空チャンバー内で脱気する真空吸引部と、を備える。

前記真空チャンバーは、
前記入口、前記出口、および、投入口を有するチャンバー本体と、
前記投入口を開きかつ気密に閉じるために前記チャンバー本体に取り付けられる蓋と、を備えてよく、
前記成形部は、
前記蓋を気密に貫通して前記押型に接続され、前記押型を動かすシリンダをさらに備えてよく、
前記蓋が前記チャンバー本体に取り付けられたとき、前記押型が前記真空チャンバー内に位置し、前記真空チャンバーの前記底面と対向してよい。

前記真空吸引部は、
前記真空チャンバーに接続された配管と、
空気を前記真空チャンバーから前記配管を通じて吸引するための真空ポンプと、
前記真空チャンバーと前記真空ポンプとの間において前記配管に介在された真空タンクと、
前記真空チャンバーと前記真空タンクとの間において前記配管に介在され、前記配管を開閉する電磁弁と、を備えてよい。

前記入口開閉部は、
連通孔を有するシャッターと、
前記シャッターを、前記入口が前記シャッターによって気密に閉じられる位置と、前記入口が前記連通孔との整合によって開かれる位置との間で移動させるシリンダと、を備えてよい。

前記出口開閉部は、
連通孔を有するシャッターと、
前記シャッターを、前記出口が前記シャッターによって気密に閉じられる位置と、前記出口が前記連通孔との整合によって開かれる位置との間で移動させるシリンダと、を備えよい。

本発明によれば、食肉塊を脱気および成形してからケーシングに充填することができる食肉塊充填機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る食肉塊充填機の概略部分断面図である。図１の食肉塊充填機の要部の拡大断面図である。図２の真空チャンバーの拡大断面図である。図４Ａは、入口開閉部を示し、図４Ｂは、図４Ａのシャッターを示す。図５Ａは、出口開閉部を示し、図５Ｂは、図５Ａのシャッターを示す。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る食肉塊充填機（以下、単に充填機とする）について説明される。

図１の通り、充填機は、真空チャンバー１と、真空チャンバー１に設けられ、真空チャンバー１内で食肉塊（図示略）を成形する成形部２とを備える。真空チャンバー１は、その一方側に入口１０を有し、その他方側に出口１１を有する。

さらに、充填機は、真空チャンバー１外において入口１０側に設けられた充填シリンダ部３と、真空チャンバー１外において出口１１側に設けられた充填ノズル４とを備える。円筒状のケーシング（図示略）が、充填ノズル４に装着される。充填シリンダ部３は、後述の通り、食肉塊を充填ノズル４に装着されたケーシングに充填する。

さらに、充填機は、真空チャンバー１と充填シリンダ部３との間に設けられ、真空チャンバー１の入口１０を開きかつ気密に閉じる入口開閉部５と、真空チャンバー１と充填ノズル４との間に設けられ、真空チャンバー１の出口１１を開きかつ気密に閉じる出口開閉部６とを備える。

さらに、充填機は、真空チャンバー１に接続された真空吸引部７を備える。真空吸引部７は、後述の通り、真空チャンバー１内を減圧して食肉塊を真空チャンバー１内で脱気する。さらに、充填機は、真空チャンバー１を収容するフレーム８を備える。

以下、各部の詳細が説明される。図２は、入口１０および出口１１を含む真空チャンバー１の断面図を示し、図３は、図２とは直交する方向の真空チャンバー１の断面図である。図２の通り、真空チャンバー１は、チャンバー本体１２と蓋１３とを有する。チャンバー本体１２は、フレーム８に支持されている。チャンバー本体１２は、前記入口１０を有する円筒形状の入口路１４と、前記出口１１を有する円筒形状の出口路１５と、入口路１４と出口路１５との間に設けられた成形室１６とに区画される。成形室１６は、上向きに開口する投入口１７を有する。

図３の通り、蓋１３は、投入口１７を開きかつ気密に閉じるためにチャンバー本体１２に着脱自在に取り付けられる。蓋１３は、不図示の案内機構によって投入口１７を開閉するように案内される。例えばシリコンチューブのようなパッキン１８が、蓋１３に取り付けられており、蓋１３が図３の通りチャンバー本体１２に取り付けられたとき、これらの間のシール性を高めている。

図３の通り、成形部２は、押型２０を備える。押型２０は、上方に凹んだ半円柱形状の成形面２１を有する。

成形部２は、押型２０を移動させるシリンダ２２をさらに備える。実施形態では、２つのシリンダ２２（図２参照）が設けられており、いずれもエアシリンダである。シリンダ２２は、チューブ２３と、チューブ２３に対して往復移動するピストンロッド２４とを含む。ピストンロッド２４は、パッキンなどを用いることで蓋１３を気密に貫通して押型２０に接続されている。

図３の通り、蓋１３がチャンバー本体１２に取り付けられたときに、押型２０は、真空チャンバー１内に位置して、その成形面２１がチャンバー本体１２の底面１９に対向する。この底面１９は、下方に凹んだ半円柱形状を有する。押型２０がシリンダ２２によって底面１９に向かって下降すると、押型２０の成形面２１と真空チャンバー１の底面１９との組合せによって、真空チャンバー１の長手方向（入口１０から出口１１への方向）にのびる円柱形状の空間が形成される。

したがって、食肉塊が真空チャンバー１の成形室１６内に置かれた状態で、押型２０が底面１９に向かって移動すると、食肉塊は底面１９と成形面２１とによって挟まれて円柱形状に成形される。こうして、成形部２は、押型２０と真空チャンバー１の底面１９とによって食肉塊を成形する。

図１の通り、充填シリンダ部３は、充填ピストン３０と、充填ピストン３０を往復移動させるロッドレスシリンダ３１とを備える。充填ピストン３０は、その先端にヘッド３２を有する。ロッドレスシリンダ３１は、そのスライダ３３を水平方向に往復移動させるように配置されている。充填ピストン３０は、その基端において、スライダ３３に取り付けられて、スライダ３３の移動方向に水平支持されている。

充填ノズル４は、後述の出口開閉部６を介して真空チャンバー１の出口１１に接続されている。

充填ピストン３０と、入口１０、出口１１、充填ノズル４、および、これに装着されたケーシングとは、一直線状に整列する。ロッドレスシリンダ３１は、スライダ３３を水平方向に移動させて、充填ピストン３０をその長手方向に移動させる。したがって、充填ピストン３０は、図１のように真空チャンバー１から退避した位置（第１位置）と、そのヘッド３２が図１の一点鎖線で示される通り充填ノズル４を超える位置（すなわち、充填ノズル４に装着されたケーシングに挿入される位置）（第２位置）との間で移動する。

したがって、成形された食肉塊が真空チャンバー１内に置かれた状態で、充填ピストン３０を図１の状態から真空チャンバー１に向かって移動させると、充填ピストン３０は、入口１０から出口１１へ真空チャンバー１内を挿通し、それにより、食肉塊が充填ピストン３０のヘッド３２によって真空チャンバー１内から出口１１を通じて押し出されて、充填ノズル４に装着されたケーシングに充填される。こうして、充填シリンダ部３は、充填ピストン３０によって、食肉塊を真空チャンバー１から押し出して、充填ノズル４に装着されたケーシングに充填する。

図２の通り、入口開閉部５および出口開閉部６は、フレーム８の外側に設けられている。真空チャンバー１の入口路１４はフレーム８を貫通して、入口１０がフレーム８の外側に露出しており、入口開閉部５に接続されている。また、真空チャンバー１の出口路１５はフレーム８を貫通して、出口１１がフレーム８の外側に露出しており、出口開閉部６に接続されている。

図４Ａは、入口開閉部５を図２の右側から見た図である。入口開閉部５は、連通孔５０を有するシャッター５１を備える。シャッター５１の形状は、図４Ｂに明確に示されている。ガイド５２がフレーム８に取り付けられており、シャッター５１がガイド５２に案内されるように設けられている。なお、シャッター５１およびガイド５２は、カバー５６によって覆われている。

入口開閉部５は、シャッター５１をガイド５２に沿って移動させるシリンダ５３をさらに備える。シリンダ５３は、フレーム８に取り付けられたチューブ５４と、チューブ５４に対して往復移動するピストンロッド５５とを備える。シャッター５１は、ピストンロッド５５の先端に取り付けられている。シリンダ５３は、エアシリンダである。

シリンダ５３は、シャッター５１を、入口１０が連通孔５０と整合することにより開かれる位置（図４Ａ参照）と、入口１０がシャッター５１に完全に覆われてシャッター５１によって気密に閉じられる位置との間で移動させる。こうして、入口開閉部５は、真空チャンバー１の入口１０を開きかつ気密に閉じる。

図５Ａは、出口開閉部６を図２の左側から見た図であり、充填ノズル４の図示は省略されている。出口開閉部６は、連通孔６０が形成されたシャッター６１を備える。シャッター６１の形状は、図５Ｂに明確に示されている。ガイド６２がフレーム８に取り付けられており、シャッター６１はガイド６２に案内されるように設けられている。シャッター６１およびガイド６２は、カバー６６によって覆われている。

出口開閉部６は、シャッター６１をガイド６２に沿って移動させるシリンダ６３をさらに備える。シリンダ６３は、フレーム８に取り付けられたチューブ６４と、チューブ６４に対して往復移動するピストンロッド６５とを備える。シャッター６１は、ピストンロッド６５の先端に取り付けられている。シリンダ６３は、エアシリンダである。

シリンダ６３は、シャッター６１を、出口１１が連通孔６０と整合することにより開かれる位置（図５Ａ参照）と、出口１１がシャッター６１に完全に覆われてシャッター６１によって気密に閉じられる位置との間で移動させる。こうして、出口開閉部６は、真空チャンバー１の出口１１を開きかつ気密に閉じる。

なお、図５Ａの通り、固定レバー６７がカバー６６に取り付けられている。この固定レバー６７によって、充填ノズル４が出口開閉部６に着脱自在に固定される。固定レバー６７の詳細は省略される。

図１の通り、真空吸引部７は、真空チャンバー１の蓋１３に接続された配管７０と、配管７０に接続され、空気を真空チャンバー１から配管７０を通じて吸引するための真空ポンプ７１とを備える。さらに、真空吸引部７は、真空チャンバー１と真空ポンプ７１との間において配管７０に介在された真空タンク７２と、真空チャンバー１と真空タンク７２との間において配管７０に介在されて、配管７０を開閉する電磁弁（図示略）とを備える。

真空ポンプ７１は、電磁弁が真空チャンバー１と真空タンク７２との間で配管７０を閉じているときに、空気を真空タンク７２から吸引して真空タンク７２内を減圧状態にする。それから、電磁弁が配管７０を開くと、空気が真空チャンバー１から配管７０を通じて減圧状態の真空タンク７２へ急速に流れ込む。

真空チャンバー１において入口１０、出口１１、および投入口１７が気密に閉じられた状態で、空気を上記のように真空チャンバー１から吸引すれば、真空チャンバー１内を急速に減圧することができる。

したがって、食肉塊が真空チャンバー１内にある状態で、真空チャンバー１内を減圧することで、食肉塊を脱気することができ、これに含まれる気泡を取り除くことができる。こうして、真空吸引部７は、真空チャンバー１内を減圧して食肉塊を真空チャンバー１内で脱気する。

以下、上記の充填機の使用例が説明される。充填機で処理される前に、食肉塊にはピックル液が注入され、食肉塊がマッサージされている。また、ケーシングが充填ノズル４に装着されている。

作業者が、蓋１３をチャンバー本体１２から取り外し、食肉塊を投入口１７からチャンバー本体１２（成形室１６）に投入する。そして、作業者は、蓋１３をチャンバー本体１２に取り付けて投入口１７を気密に閉じる。その後、作業者がスイッチなどを操作すると、入口開閉部５は、入口１０をシャッター５１によって気密に閉じるとともに、出口開閉部６は、出口１１をシャッター６１によって気密に閉じる。これにより、真空チャンバー１は、配管７０との接続部分を除いて気密に閉じられる。

次いで、真空吸引部７が、上記の方法で、空気を真空チャンバー１から配管７０を通じて吸引することで真空チャンバー１内を減圧して、食肉塊を真空チャンバー１内で脱気する。これにより、食肉塊に含まれている気泡が除去される。上述の通り、真空チャンバー１内が急速に減圧されるので、この脱気処理は、数十秒程度で完了する。

次いで、真空ポンプ７１の動作を停止する、または、入口１０または出口１１を開くなどして、真空チャンバー１は、減圧状態から大気圧状態に戻される。

次いで、成形部２が、脱気された食肉塊を真空チャンバー１（成形室１６）内で成形する。具体的には、押型２０がシリンダ２２によって真空チャンバー１の底面１９に向けて下降して、食肉塊を底面１９に向けて押し付け、成形面２１と底面１９とによって挟んで、円柱形状に成形する。

次いで、充填シリンダ部３が、成形された食肉塊を真空チャンバー１から押し出して、充填ノズル４に装着されたケーシングに充填する。具体的には、充填シリンダ部３は、入口１０および出口１１が入口開閉部５および出口開閉部６によって開かれている状態で、充填ピストン３０を入口１０から出口１１へ真空チャンバー１内を挿通させ、さらに充填ノズル４内を挿通させて、食肉塊を、真空チャンバー１から出口１１を通じて押し出して、ケーシングに充填する。

以上のようにして、充填機は、食肉塊を、脱気および成形した後に、ケーシングに充填する。この一連の処理は、作業者によるボタン操作などによって自動的に行なわれるので、作業者の負担は少ない。

食肉塊が脱気処理されることにより、不良品の原因となる気泡が取り除かれている。したがって、歩留まりが向上する。また、特許文献２のように食肉塊を成形しケーシングに充填した後に脱気処理するような負担がないことも、この充填機の利点の１つである。

また、食肉塊の成形処理は、成形部２によって、真空チャンバー１内で真空チャンバー１の底面１９を利用して行われる。そのため、成形処理するためのスペースと、脱気処理するためのスペースとを別々に設けなくてよい。これは、充填機のスペース効率を向上させる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、真空チャンバー１は、実施形態の形状に限られず、他の形状を有してよい。また、入口開閉部５は、シャッター５１およびシリンダ５３を用いることなく、他の周知の方法で入口１０を開きかつ気密に閉じてよい。出口開閉部６も、シャッター６１およびシリンダ６３を用いることなく、他の周知の方法で出口１１を開きかつ気密に閉じてよい。

１真空チャンバー
１０入口
１１出口
１２チャンバー本体
１３蓋
１９底面
２成形部
２０押型
２２シリンダ
３充填シリンダ部
３０充填ピストン
３１ロッドレスシリンダ
４充填ノズル
５入口開閉部
５０連通孔
５１シャッター
５３シリンダ
６出口開閉部
６０連通孔
６１シャッター
６３シリンダ
６６カバー
７真空吸引部
７０配管
７１真空ポンプ
７２真空タンク
８フレーム

Claims

食肉塊をケーシングに充填する食肉塊充填機であって、
一端側に入口を有し、他端側に出口を有する真空チャンバーと、
押型を有し、前記押型を前記真空チャンバーの底面に向けて動かして前記食肉塊を前記真空チャンバー内で前記押型と前記底面とによって挟んで成形する成形部と、
前記入口を開きかつ気密に閉じる入口開閉部と、
前記出口を開きかつ気密に閉じる出口開閉部と、
前記ケーシングが装着される充填ノズルであって、前記出口開閉部を介して前記真空チャンバーの前記出口に接続された充填ノズルと、
前記真空チャンバー内を減圧して前記食肉塊を前記真空チャンバー内で脱気する真空吸引部と、
先端にヘッドを有する充填ピストンを備える充填シリンダ部であって、前記充填ピストンを、当該充填ピストンが前記真空チャンバーから退避して前記ヘッドが前記チャンバー外において前記入口と対向する第１位置と、当該充填ピストンが前記入口、前記真空チャンバー内、および、前記出口を挿通して前記ヘッドが前記充填ノズルを超える第２位置との間で移動させる充填シリンダ部と、を備え、
前記充填シリンダ部は、前記充填ピストンを前記第１位置から前記第２位置へ移動させて、前記食肉塊を前記ヘッドによって前記真空チャンバー内から前記出口を通じて押し出して、前記充填ノズルに装着された前記ケーシングに充填するものである、
ことを特徴とする食肉塊充填機。
前記真空チャンバーは、
前記入口、前記出口、および、投入口を有するチャンバー本体と、
前記投入口を開きかつ気密に閉じるために前記チャンバー本体に取り付けられる蓋と、を備え、
前記成形部は、
前記蓋を気密に貫通して前記押型に接続されたピストンロッドを有するシリンダをさらに備え、
前記蓋が前記チャンバー本体に取り付けられたとき、前記押型が前記真空チャンバー内に位置し、前記真空チャンバーの前記底面と対向する、
ことを特徴とする請求項１に記載の食肉塊充填機。
前記真空吸引部は、
前記真空チャンバーに接続された配管と、
空気を前記真空チャンバーから前記配管を通じて吸引するための真空ポンプと、
前記真空チャンバーと前記真空ポンプとの間において前記配管に介在された真空タンクと、
前記真空チャンバーと前記真空タンクとの間において前記配管に介在され、前記配管を開閉する電磁弁と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の食肉塊充填機。
前記入口開閉部は、
連通孔を有するシャッターと、
前記シャッターを、前記入口が前記シャッターによって気密に閉じられる位置と、前記入口が前記連通孔との整合によって開かれる位置との間で移動させるシリンダと、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の食肉塊充填機。
前記出口開閉部は、
連通孔を有するシャッターと、
前記シャッターを、前記出口が前記シャッターによって気密に閉じられる位置と、前記出口が前記連通孔との整合によって開かれる位置との間で移動させるシリンダと、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の食肉塊充填機。