JP7246650B1

JP7246650B1 - 食品生地の分割装置

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Publication number: JP7246650B1
Application number: JP2021210296A
Authority: JP
Inventors: 信行川上
Original assignee: 株式会社工揮
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2041-12-24
Also published as: JP2023094789A

Abstract

【課題】製造コスト及びランニングコストを低減化することができ、装置稼働中における生地漏れを低減化することが可能な食品生地の分割装置を提供する。【解決手段】装置本体上に設けられて食品生地を収容するホッパーと、前記ホッパーから前記食品生地を受け入れるシリンダと、前記装置本体の一端に配置されると共に前記シリンダから食品生地を同時に受け入れる複数の分割ポケットを有し、前記シリンダから前記分割ポケットに食品生地を受け入れる位置と前記分割ポケットから食品生地を排出する位置との間を上下動自在なスライドヘッドと、前記シリンダ内の食品生地をスライドヘッドの分割ポケットに押し込む主ラムと、前記スライドヘッドとの対向面に設けられた合成樹脂製の第一摺動プレートと、前記装置本体に取り付けられて前記第一摺動プレートとの間に前記スライドヘッドを挟み込み、当該スライドヘッドを案内する合成樹脂製の支持部材と、を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば混錬されたパン生地等の食品生地をホッパーから受け入れ、それを所定量に分割して供給する分割装置に関する。

製パン工程においては、混錬された大量のパン生地を所定量の生地玉に小分けした後、焼成工程前の中間発酵へと工程を進めており、パン生地から複数の生地玉を大量に生産するために分割装置が用いられている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の分割装置では、装置本体の上部に設けられたホッパーからパン生地が投入される。投入されたパン生地は、ホッパーの下部に設けられた生地導入口から前記装置本体に設けられたシリンダ内に自重で垂下する。シリンダ内に垂下したパン生地は当該シリンダ内を移動するナイフによってホッパー内のパン生地と分断される。また、前記シリンダ内に導入されたパン生地は当該シリンダ内を進退する主ラムによって当該シリンダから押し出される。前記装置本体には前記シリンダの開口端を塞ぐようにしてスライドヘッドが配置されており、前記シリンダから押し出されたパン生地は前記スライドヘッドに設けられた複数の分割ポケットに対して押し込まれる。これにより、パン生地は各分割ポケットの容量に応じた大きさの複数の生地玉に分割される。

前記スライドヘッドは前記装置本体に対して上下方向へ摺動可能に設けられており、摺動範囲の上端に位置において前記分割ポケットが前記シリンダと連通する一方、下端位置において前記分割ポケットが開放され、生地玉を前記分割ポケットから排出することが可能となっている。従って、前記スライドヘッドは上端位置においてシリンダから分割ポケット内にパン生地を受け入れた後、下端の排出位置へと移動する。前記スライドヘッドが排出位置へ移動すると、前記分割ポケットの背面側に設けられたピストンによって各分割ポケットから生地玉が押し出されると共に、押し出された生地玉はフリッカーによってベルトコンベア上に掻き落される。このようにして小分けされた生地玉は前記ベルトコンベアによって搬送され、生地玉の丸め工程を担う丸め機に送り込まれる。

特開２０１６－１４９９５０

従来、このような分割装置のスライドヘッドや装置本体は鋳造によって製造されるのが一般的であった。前記スライドヘッドは前記装置本体に対して上下に摺動しており、また、前記スライドヘッドは前記装置本体に密着させる必要があることから、スライドヘッドと前記装置本体には滑り接触の摺接面を形成する必要があり、鋳造後のきさげ加工によって前記摺接面を形成していた。

しかし、きさげ加工による金属摺接面の形成には熟練した手作業が必要であり、近年ではスライドヘッドや装置本体を鋳造によって製造することが次第に困難となってきている。また、きさげ加工によって平滑性の高い金属摺接面を形成したとしても、分割装置の運転開始の初期段階では当該摺接面から微細な金属摩耗粉が発生してしまうことから、金属摩耗粉の発生が終息するまでは慣らし運転を行う必要があり、製パン工程に導入した分割装置を直ちに使用開始することができなかった。

また、実際に分割装置を運転する際には前記摺接面に対して油膜を形成する必要があることから、当該摺接面に対して潤滑油を断続的にあるいは継続的に供給する必要があり、分割装置の運転に関してランニングコストが嵩むといった課題もあった。

更に、前記スライドヘッドと前記装置本体が金属摺接面の油膜を介して滑り接触する従来の分割装置では、当該金属摺接面の破損を防止するために前記スライドヘッドと装置本体を圧接させることは出来なかった。このため、装置本体のシリンダからスライドヘッドの分割ポケットに対してパン生地を押し込む際に、これら装置本体とスライドヘッドとの間に油膜厚さ以上の隙間が発生し、この隙間にパン生地が入り込んで漏れ出す所謂生地漏れを防ぐことが困難であった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、製造コスト及びランニングコストを低減化することができ、装置稼働中における生地漏れを低減化することが可能な食品生地の分割装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、装置本体と、前記装置本体上に設けられて食品生地を収容するホッパーと、前記装置本体に設けられて前記ホッパーの下端に設けられた生地導入口を介して当該ホッパーから前記食品生地を受け入れるシリンダと、前記装置本体の一端に配置されると共に前記シリンダから食品生地を同時に受け入れる複数の分割ポケットを有し、前記シリンダから前記分割ポケットに食品生地を受け入れる第一位置と前記分割ポケットから食品生地を排出する第二位置との間を上下動自在なスライドヘッドと、前記シリンダ内を往復運動し、当該シリンダ内に受け入れられた食品生地を前記第一位置に設定されたスライドヘッドの分割ポケットに押し込む主ラムと、を備える分割装置であって、更に、前記装置本体の前記スライドヘッドとの対向面に設けられた合成樹脂製の第一摺動プレートと、前記装置本体に取り付けられて前記第一摺動プレートとの間に前記スライドヘッドを挟み込み、前記装置本体に対して当該スライドヘッドを上下動自在に案内する合成樹脂製の支持部材と、を備えている。

本発明の分割装置よれば、装置本体に設けられた合成樹脂製の第一摺動プレート及び支持部材によってスライドヘッドは挟み込まれており、当該スライドヘッドは樹脂摺接面によって前記装置本体に対して上下動自在に保持されている。このため、きさげ加工による金属摺接面を備えた従来の分割装置に比べて、安価に製造することが可能となる他、前記スライドヘッドの摺接面に対する潤滑油の供給量を減少させることができ、スライドヘッドの製造コスト及びランニングコストを低減化することが可能となる。

また、前記スライドヘッドは樹脂摺接面に案内されて装置本体に対して上下動を繰り返すので、この分割装置の運転開始の初期段階において前記スライドヘッドの摺接面から金属摩耗粉が発生する懸念がなく、慣らし運転を行うことなく、工場への導入当初から使用を開始することが可能である。

更に、本発明の分割装置では、スライドヘッドを合成樹脂製の第一摺動プレートと支持部材によって挟み込み、それによって当該スライドヘッドを装置本体に対して上下動自在に案内しているので、装置本体とスライドヘッドとの隙間を可及的に小さく設定することが可能であり、装置本体のシリンダ内の食品生地をスライドヘッドの分割ポケットに押し込む際に発生する生地漏れを最小限に抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる分割装置を示す斜視図である。本発明の一実施形態にかかる分割装置の側面を示す図である。本発明の一実施形態にかかる装置本体とスライドヘッドとの装着関係を示す図である。本発明の一実施形態にかかる分割装置の動作部分を示す模式図である。本発明の一実施形態にかかる分割装置の装置本体をスライドヘッド側からみた状態を示す図である。本発明の一実施形態にかかる装置本体とスライドヘッドとの装着関係を上方からみたときの模式図である。本発明の一実施形態にかかる支持部材を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の食品生地の分割装置を詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した分割装置１００の実施形態の一例を示す斜視図である。分割装置１００は、製パン工程において、食品生地であるパン生地を所定量の生地玉に分割する際に用いられる自動化機械である。当該分割装置１００により、パン生地から複数の生地玉に小分けした後に、焼成工程前の中間発酵へと工程を進める。分割装置１００は、受け入れたパン生地に対して所定の処理を行った後に、ベルトコンベア１１０から生地玉を順次排出する。生地玉の重量や時間当たりの生産個数は操作パネル１２０から装置制御部（図示せず）に対して入力することができる。なお、本実施形態では、食品生地としてパン生地を例に説明するが、食品生地としては、クッキー、麺類等の生地、揚げ物等、用途に応じて変更可能である。

図２は、分割装置１００の側面を示す図である。分割装置１００は、装置フレーム１３０と、前記装置フレーム１３０内に収容された装置本体２００と、前記装置本体２００の上部に設けられたホッパー１４０と、前記装置本体２００に設けられ、当該ホッパー１４０からパン生地を受け入れるシリンダ２１０と、当該シリンダ２１０内を往復運動する主ラム２２０と、当該主ラム２２０と平行にシリンダ２１０内を往復運動するナイフ２３０と、装置本体２００の一端に配置されるスライドヘッド２４０とから構成される。

図３は、装置本体２００とスライドヘッド２４０との装着関係を示す図である。スライドヘッド２４０は、装置本体２００の一端に設けられた一対の支持部材４１０により当該装置本体に対して上下動自在に保持されている。尚、この図３において前記ホッパー１４０は省略されている。

ホッパー１４０は混錬されたパン生地の投入口であって、前記ホッパー１４０の下端に設けられた生地導入口１４１を介して、シリンダ２１０と連通している。ホッパー１４０内に投入されたパン生地は、生地導入口１４１を介してシリンダ２１０内に自重で垂下する。

スライドヘッド２４０は、前記シリンダ２１０からパン生地６００を受け入れる複数の分割ポケット７１０を有している。前記複数の分割ポケット７１０は当該スライドヘッド２４０に対して横一列に配列されており、各分割ポケット７１０の間は分割板７１１により区画されている。

図４は、前記装置本体２００に設けられたシリンダ２１０と、当該シリンダ２１０内に設けられた主ラム２２０と、前記主ラム２２０と共にシリンダ２１０内に配置されたナイフ２３０と、前記スライドヘッド２４０との関係を示す概略図である。前記シリンダ２１０内の上部にはシリンダ２１０内を長手方向に沿って往復運動するナイフ２３０が設けられている。前記ナイフ２３０はシリンダ２１０内での往復動に伴い、ホッパー１４０の下端に設けられた生地導入口１４１をシリンダ２１０に対して閉塞又は開放する。ナイフ２３０の先端辺は尖塔状の刃となっており、当該ナイフ２３０が前記生地導入口１４１を閉塞する際には、当該生地導入口１４１からシリンダ２１０内に垂下したパン生地６００を切断する。一方、ナイフ２３０がシリンダ２１０内を後退して前記生地導入口１４１が開放されると、ホッパー１４０内のパン生地が、生地導入口１４１を介してシリンダ２１０内に自重で垂下してくるようになっている。

前記主ラム２２０はシリンダ２１０内を長手方向に沿って往復運動する。主ラム２２０がシリンダ２１０内を前記スライドヘッド２４０に向かって前進すると、シリンダ２１０内に存在するパン生地６００が前記スライドヘッド２４０に設けられた複数の分割ポケット７１０に向けて押圧される。また、前記シリンダ２１０内にホッパー１４０からパン生地を受け入れる際には、前記主ラム２２０は前記ナイフ２３０に同期したタイミングで前記シリンダ２１０内を後退する。

前記スライドヘッド２４０は、前記分割ポケット７１０が前記シリンダ２１０に対向する第一位置と、前記分割ポケット７１０が前記装置本体２００の下方で露出する第二位置との間を上下動する。図４中において、実線で示されたスライドヘッド２４０の位置が第一位置、破線で示されたスライドヘッド２４０の位置が第二位置である。

前記スライドヘッド２４０が第一位置に設定されている状態で前記主ラム２２０がシリンダ２１０内を前進すると、当該主ラム２２０によって押圧されたパン生地６００がスライドヘッド２４０の複数の分割ポケット７０１に対して押し込まれる。この押し込み動作に伴い、パン生地６００は各分割ポケット７１０を区画する分割板７１１によって分断され、各分割ポケット７１０に生地玉６０１として収容される。

各分割ポケット７１０には生地玉を当該分割ポケット７１０から排出するピストン（図示せず）が挿入されている。これらピストンは前記スライドヘッド２４０の裏側から前記主ラム２２０と対向するように分割ポケット７１０に挿入されており、前記主ラム２２０がパン生地６００を各分割ポケット７１０に押し込むのに合わせて当該分割ポケット７１０内を後退し、生地玉６０１を分割ポケット７１０から排出する際に前進する。前記ピストンの最後退位置は任意に設定できるようになっており、これによって分割ポケット７１０に充填されるパン生地６００の容量が調整できるようになっている。すなわち、操作パネル１２０で生地玉６０１の目標重量を設定すると、図示外のアクチュエータが動作して前記ピストンの最後退位置が変更される。

これらピストンは、スライドヘッド２４０に連動して動作し、前記スライドヘッド２４０が第二位置へ下降する際に分割ポケット７１０内を前進し、当該分割ポケット７１０から生地玉６０１を外部へ排出する。これにより、分割ポケット７１０の容量に応じた大きさの生地玉６０１が各分割ポケット７１０から排出される。図４に示すように、排出された生地玉６０１は、先端にスクレーパーを装着したフリッカー６１０によってスライドヘッド２４０から掻き落とされ、ベルトコンベア１１０上に落下する。これにより、スライドヘッド２４０の一回の上下動に対応して、前記分割ポケット７１０の個数分の生地玉６０１がベルトコンベア１１０上に成形される。ベルトコンベア１１０は、生地玉の丸め工程を担う丸め機に向かって、当該生地玉６０１を搬送する。

図５は、装置本体２００をスライドヘッド２４０側からみたときの図である。装置本体２００は、図５の紙面前後方向に向かって長尺に形成されており、内部にシリンダ２１０を有する。装置本体２００の一端（図３の手前側）には、スライドヘッド２４０が配置され（図３には示さず）、前記スライドヘッド２４０は、装置本体２００に対して上下動する。そして、前記装置本体２００と前記スライドヘッド２４０との対向面３１０には、図５のハッチングで示した第一摺動プレート３２０が設けられている。第一摺動プレート３２０は、図４に示すように、装置本体２００とスライドヘッド２４０との間に挟まれるようにして存在している。前記第一摺動プレート３２０は、耐摩耗性が高く且つ摩擦係数の小さい合成樹脂から形成されており、例えばＰＥＥＫ材を利用可能である。すなわち前記第一摺動プレート３２０は前記スライドヘッド２４０が滑り接触する樹脂摺接面を構成しており、装置本体２００とスライドヘッド２４０は当該第一摺動プレート３２０を介して接触している。尚、本実施形態では、装置本体２００に第一摺動プレート３２０が設けられているが、スライドヘッド２４０に対して第一摺動プレート３２０が設けられていてもよい。

前述のとおり、シリンダ２１０は装置本体２００に設けられており、ホッパー１４０に投入されたパン生地が生地導入口１４１を介して前記シリンダ２１０内に進入する。シリンダ２１０は、長手方向の一端（図５の手前側）に開口を有しており、外部に対して開放されている。当該開口は、装置本体２００の一端に配置されたスライドヘッド２４０によって塞がれている。

前記シリンダ２１０の内面は、後述する主ラム２２０及びナイフ２３０が当該シリンダ２１０内を往復運動する際に、主ラム２２０及びナイフ２３０と接触する摺動面であって、当該摺動面には第二摺動プレート３３０が設けられている。図５に示す本実施形態では、シリンダ２１０の断面が略矩形状に形成されているため、当該シリンダ２１０の内側四面に対して第二摺動プレート３３０が設けられている。第二摺動プレート３３０は、前記第一摺動プレート３２０と同様に、耐摩耗性が高く且つ摩擦係数の小さい合成樹脂から形成されている。すなわち、前記第二摺動プレート３３０は前記主ラム２２０及びナイフ２３０の往復等を案内する樹脂摺接面を構成している。

図６は装置本体２００の一端を上方からみたときの模式図である。装置本体２００の一端には、スライドヘッド２４０を摺動可能に支持する一対の支持部材４１０が取り付けられている。図４及び図５に示すように、前記支持部材４１０は、Ｌ字状に形成されており、互いに向き合った状態で前記装置本体に固定されている。これら一対の支持部材４１０を装置本体に固定することで、装置本体に対してスライドヘッド２４０の上下動を案内する案内溝が形成され、前記スライドヘッド２４０は一部が当該案内溝に遊嵌した状態で装置本体に保持されている。前記支持部材４１０は、前記第一摺動プレート３２０及び第二摺動プレート３３０と同様に、耐摩耗性が高く且つ摩擦係数の小さい合成樹脂から形成されており、例えばＰＥＥＫ材を利用可能である。尚、本実施形態において、前記支持部材４１０はＬ字状に形成されているが、前記スライドヘッド２４０の一部を抱え込んで装置本体に対して上下動自在に保持すものであれば、断面略Ｃ字状等、適宜形状の変更が可能である。

図７に示すように、各支持部材４１０はこれを貫通する固定ボルト５１０によって装置本体２００に締結される。合成樹脂製の支持部材を破損することが無いよう、前記支持部材４１０の表面には金属製の保護プレート４２０が設けられている。前記固定ボルト５１０は前記支持部材４１０を装置本体２００に対して固定する機能に加え、当該装置本体２００とスライドヘッド２４０との隙間を微調整するための調節機構としても機能している。すなわち、前記固定ボルト５１０を装置本体２００に対して強く締結すると、前記スライドヘッドを移動自在に保持している案内溝の溝幅が狭くなり、前記スライドヘッド２４０と装置本体２００との隙間が小さくなって、第一摺動プレート３２０に対する前記スライドヘッド２４０の密着度を高めることができる。一方、前記固定ボルト５１０の締結を緩めると、案内溝の溝幅は大きくなり、装置本体２００とスライドヘッド２４０との隙間は拡大するので、第一摺動プレート３２０に対する前記スライドヘッド２４０の密着度は低下する。

すなわち、調節機構としての前記固定ボルト５１０の締結量を変更することにより、装置本体２００とスライドヘッド２４０との隙間を調節し、スライドヘッド２４０と前記第一摺動プレート３２０との密着度合いを変更することが可能となっている。これにより、前記のスライドヘッド２４０の動作の滑らかさや取り扱うパン生地の固さ等、当該分割装置の使用環境に応じて前記スライドヘッド２４０と前記第一摺動プレート３２０との密着度合いを変更し、装置本体とスライドヘッドとの隙間を最適化することが可能となる。

尚、本実施形態の分割装置では前記支持部材４１０を装置本体２００に対して固定する固定ボルト５１０を隙間調整のための調節機構として用いているが、装置本体２００とスライドヘッド２４０との隙間を微調整可能な機構であれば、前記支持部材４１０の装置本体２００への固定とは関係なく調節機構を設けても差し支えない。

以上説明してきたように、本実施形態の分割装置１００では、前記分割ポケット７１０を有するスライドヘッド２４０が装置本体２００に設けられた合成樹脂製の第一摺動プレート３２０及び支持部材４１０によって挟みこまれており、これら第一摺動プレート３２０及び支持部材４１０に備えられた樹脂摺接面を介して上下動自在に保持されている。

これにより、前記スライドヘッド２４０を装置本体に対して上下動させながら連続的に生地玉を生産するに際し、金属摺接面を備えた従来の分割装置に比べて、前記スライドヘッドと装置本体との摺接面に対して供給する潤滑油の量を可及的に減少させることができ、分割装置の可動に必要なランニングコストの低減化を図ることが可能となる。

また、同様にして、前記主ラム２２０及びナイフ２３０の進退運動を案内する前記シリンダ２１０の内面を合成樹脂製の第二摺動プレート３３０で覆うことにより、これら主ラム２２０及びナイフ２３０の摺接面に関しても潤滑油の供給量を可及的に減少させることができ、シリンダ２１０に対する摺動性を確保することができ、この点においても分割装置の可動に必要なランニングコストの低減化を図ることが可能となる。

更に、装置本体２００に対するスライドヘッド２４０の上下動を合成樹脂製の第一摺動プレート３２０及び支持部材４１０によって案内することにより、これらスライドヘッド２４０や装置本体２００は鋳造ではなく、ステンレス等の金属プレートの組み立てによって製作することが可能となり、分割装置１００の製造コストの低減化を図ることが可能となる。

また更に、前記スライドヘッド２４０は第一摺動プレート３２０及び支持部材４１０に備えられた樹脂摺接面に案内されて装置本体に対する上下動を繰り返すので、この分割装置の運転開始当初に当該スライドヘッドの摺接面から金属摩耗粉が発生する懸念はない。このため、この分割装置１００は慣らし運転を行うことなく、工場への導入当初から製パン工程に投入して使用を開始することが可能であり、この点においてもランニングコストの低減化を図ることが可能となる。

また、本実施形態の分割装置では、スライドヘッド２４０が樹脂摺接面を備えた合成樹脂製の第一摺動プレート３２０と支持部材４１０によって抱え込まれ、それによって前記装置本体２００に対して上下動自在に保持されているので、金属摺接面に対して多量の潤滑油で油膜を形成していた従来の分割装置と比較して、装置本体２００とスライドヘッド２４０との隙間を可及的に小さく設定することが可能である。このため、装置本体２００のシリンダ２１０内に存在するパン生地６００をスライドヘッド２４０の分割ポケット７１０に押し込む際に、かかるパン生地が装置本体２００とスライドヘッド２４０の隙間に漏れ出す所謂生地漏れの発生を最小限に抑えることができ、製パン工程において無駄な原材料の消費を抑えて、生産コストの低減化を図ることが可能となる。

１００…分割装置、１１０…ベルトコンベア、２００…装置本体、２１０…シリンダ、２２０…主ラム、２３０…ナイフ、２４０…スライドヘッド、３２０…第一摺動プレート、３３０…第二摺動プレート、４１０…支持部材、５１０…ボルト、６００…パン生地、６０１…生地玉、７１０…分割ポケット

Claims

前記装置本体上に設けられて食品生地を収容するホッパーと、
前記装置本体に設けられて前記ホッパーの下端に設けられた生地導入口を介して当該ホッパーから前記食品生地を受け入れるシリンダと、
前記装置本体の一端に配置されると共に前記シリンダから食品生地を同時に受け入れる複数の分割ポケットを有し、前記シリンダから前記分割ポケットに食品生地を受け入れる第一位置と前記分割ポケットから食品生地を排出する第二位置との間を上下動自在なスライドヘッドと、
前記シリンダ内を往復運動し、当該シリンダ内に受け入れられた食品生地を前記第一位置に設定されたスライドヘッドの分割ポケットに押し込む主ラムと、
を備える分割装置であって、更に、
前記装置本体と前記スライドヘッドとの対向面に設けられた合成樹脂製の第一摺動プレートと、
前記装置本体に取り付けられると共に前記装置本体に対して前記スライドヘッドを上下動自在に案内するための案内溝を形成する合成樹脂製の支持部材と、
前記案内溝の溝幅を変更することができる調節機構と、
を備えることを特徴とする分割装置。
前記装置本体には、前記シリンダの内面を覆って当該シリンダ内における前記主ラムの進退を案内する合成樹脂製の第二摺動プレートが設けられていることを特徴とする請求項１記載の分割装置。