WO2009148023A1 - 混捏装置 - Google Patents

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WO2009148023A1
WO2009148023A1 PCT/JP2009/060000 JP2009060000W WO2009148023A1 WO 2009148023 A1 WO2009148023 A1 WO 2009148023A1 JP 2009060000 W JP2009060000 W JP 2009060000W WO 2009148023 A1 WO2009148023 A1 WO 2009148023A1
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temperature
raw material
hopper
material powder
kneading
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PCT/JP2009/060000
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守弘 松田
信作 上村
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ツカサ工業株式会社
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    • B01F27/1122—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades anchor-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a chaos device.
  • a kneading device disclosed in Patent Document 1 is known as a device for kneading an object to be kneaded.
  • this kneading apparatus mixes kneaded water, sugar, fats and oils, etc. with the hopper 101 which stores raw material powders, such as wheat flour, and the raw material powder supplied from the hopper 101. And a mixer 102 that mixes and mixes the object to be mixed.
  • the temperature of the raw material powder is an important factor for producing a good quality dough such as bread or confectionery.
  • the preferred temperature range of the flour temperature is said to be in the range of 20 ° C. to 25 ° C.
  • the raw material flour falls within this temperature range.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a kneading apparatus capable of stably producing a high-quality kneaded dough.
  • the object of the present invention is a kneading device comprising a hopper having a hopper body for storing raw material powder, and a mixer for kneading a material to be mixed containing raw material powder, wherein the hopper is a raw material in the hopper body.
  • a kneading device including a stirring device that stirs powder and a temperature-controlled air supply device that supplies temperature-controlled air into the hopper body.
  • the stirring device includes a rotating shaft disposed substantially horizontally in the hopper body, and a stirring body disposed on the rotating shaft, and the rotating shaft has an axis line thereof. It is preferable to be configured to be rotatable around.
  • the agitator is provided with a plane facing the rotation direction, and is arranged so that the normal line of the plane and the axis of the rotation shaft are substantially perpendicular.
  • the hopper main body includes an air supply port through which air supplied from the temperature-controlled air supply device is guided, and an air exhaust port through which internal air is guided to the outside, and the air supply port and the air exhaust port.
  • the outlets are preferably arranged on one end side and the other end side of the rotating shaft.
  • the stirring device may be configured to include a rotating shaft disposed substantially vertically in the hopper body and a stirring body provided on the rotating shaft.
  • the temperature-controlled air supply device can introduce temperature-controlled air into the hopper body in a horizontal tangential direction.
  • the temperature-controlled air supply device can be configured to introduce temperature-controlled air into the hopper body from the lower end side of the flow path formed in the rotating shaft.
  • the stirrer preferably includes a flow channel communicating with the flow channel of the rotating shaft, and is preferably configured to inject temperature-controlled air from an injection port formed in a lower portion.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is a principal part expanded sectional view which shows the kneading apparatus which concerns on other embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a plan view of FIG. 4. It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional kneading apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a kneading apparatus 1 according to the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • a kneading apparatus 1 according to the present invention includes a hopper 2 and a mixer 3 that kneads a material to be kneaded containing raw material powder.
  • a raw material powder conventionally well-known things, such as wheat flour, strong flour, thin flour, barley flour, rye flour, oat flour, corn flour, can be illustrated.
  • the hopper 2 includes a hopper body 4 that stores raw material powder, a stirring device 5 that stirs the raw material powder in the hopper body 4, and a regulator that supplies temperature-controlled air into the hopper body 4.
  • a hot air supply device 6 and a plurality of temperature sensors (not shown) for measuring the temperature of the raw material powder in the hopper body 4 are provided.
  • the hopper body 4 is for temporarily storing raw flour such as wheat flour or confectionery material before kneading in the mixer 3, and is provided in the mixer frame 31 as shown in FIG.
  • the frame 32 is supported.
  • a raw material powder introduction port 41 for introducing raw material powder guided by a conveyor (not shown) into the hopper main body 4 is provided at the upper part of the hopper main body 4.
  • the raw material powder inlet 41 is connected to a pipe through which the raw material powder transferred by the conveyor is sent.
  • the lower part of the hopper main body 4 has a shape which reduces in diameter toward the downward direction, and the lower end comprises the raw material powder discharge port 42 for discharging the stored raw material powder.
  • the raw material powder discharge port 42 is provided with a closing body 43 such as a butterfly valve that closes the discharge port so as to be openable and closable.
  • the raw material stored in the hopper body 4 is opened by opening the closing body 43.
  • the powder is configured to be transferred to the mixer 3.
  • the stirring device 5 includes a rod-shaped rotating shaft 51, a plurality of stirring bodies 52 arranged on the rotating shaft 51, and a motor 53 for rotating the rotating shaft 51 around its axis.
  • the rotating shaft 51 is disposed in the hopper body 4 so as to be substantially horizontal, and both ends thereof are rotatably supported by bearings 54, 54 provided on the side wall of the hopper body 4.
  • the support posture of the rotary shaft 51 supported by the bearings 54 and 54 is preferably such that the axis thereof is parallel to the horizontal line, but the axis of the rotary shaft 51 is not necessarily parallel to the horizontal line. It is only necessary that the axis is supported in a range of inclination of 0 ° to 90 ° with respect to the horizontal line.
  • the axis of the rotary shaft 51 becomes a horizontal line.
  • it is preferable to support so that the inclination is in the range of 0 ° to 20 °.
  • the stirrers 52 are arranged at predetermined intervals along the axial direction of the rotary shaft 51.
  • Each stirrer 52 includes a flat surface 52a facing in the rotational direction (the direction indicated by arrow B in FIG. 3), and the normal line of the flat surface 52a and the axis of the rotary shaft 51 are substantially perpendicular to each other. Is arranged.
  • the structure of the stirring member 52 will be described in more detail.
  • the stirring member 52 includes a rod-shaped shaft portion 521 and a blade portion 522 provided at the tip of the shaft portion 521.
  • the shaft portion 521 is attached to the rotating shaft 51 so as to be perpendicular to the axis of the rotating shaft 51.
  • the blade portion 522 has a flat plate shape, and one surface facing the rotation direction of the rotary shaft 51 constitutes a flat surface 52a.
  • the blade portion 522 is attached to the shaft portion 521 so that the normal line of the plane 52a and the axis line of the rotary shaft 51 are substantially perpendicular.
  • the motor 53 is connected to one end of the rotating shaft 51, and receives the supply of electric power to rotate the rotating shaft 51 around its axis.
  • the hopper body 4 is formed with an air supply port 44 and an air discharge port 45 that communicate the inside and outside of the hopper body 4.
  • the air supply port 44 and the air discharge port 45 are formed on the upper surface 4 a of the hopper body 4.
  • the air supply port 44 is disposed above one end portion of the rotating shaft 51, and the air discharge port 45 is disposed above the other end portion of the rotating shaft 51.
  • the air supply port 44 is connected to a transfer pipe 46 of a temperature-controlled air supply device 6 described later, and the air discharge port 45 receives temperature-controlled air supplied from the temperature-controlled air supply device 6 described later to the outside.
  • An air discharge pipe 47 for guiding is connected.
  • a pump (not shown) for discharging the air in the hopper body 4 to the outside is installed in the middle of the air discharge pipe 47.
  • the air outlet 45 is provided with a filtering member 48 such as a bag filter that prevents the raw material powder stored in the hopper body 4 from being discharged to the outside along with the air flow.
  • the temperature-controlled air supply device 6 is a device that takes in external air, adjusts the temperature to a predetermined temperature, and then discharges it. Examples thereof include a hot air generator and a cold air generator.
  • the temperature-controlled air supply device 6 includes a temperature sensor that measures the temperature of discharged air after temperature adjustment and a controller that sets the temperature of air after temperature adjustment.
  • a transfer pipe 46 connected to an air supply port 44 formed in the hopper body 4 is connected to the temperature-controlled air supply device 6 in order to supply air adjusted to a predetermined temperature into the hopper body 4. Yes.
  • a plurality of temperature sensors (not shown) for measuring the temperature of the raw material powder in the hopper body 4 are sensors such as thermocouples, and are buried in the raw material powder when the raw material powder is stored in the hopper body 4. And provided at a position that does not interfere with each member constituting the stirring device 5.
  • the temperatures measured by the plurality of temperature sensors are averaged and displayed on a display unit (not shown) installed on the outer surface of the hopper body 4, for example.
  • the mixer 3 is disposed below the hopper 2, and includes a mixing drum 33 that stores the raw material powder supplied from the hopper 2, and a kneading stirring device 34 provided in the internal space of the mixing drum 33.
  • An opening is formed in the upper portion of the mixing drum 33, and the opening is connected to the raw material powder supply passage 7 installed in the raw material powder discharge port 42 formed at the lower end of the hopper body 4. Further, at the lower part of the mixing drum 33, a mixed object outlet (not shown) from which the mixed object after the completion of mixing can be taken out is formed.
  • the mixing drum 33 has various mixing ports (not shown) for mixing kneading water guided from a water supply device (not shown), fats and oils such as butter, shortening, margarine, eggs, expansion material and the like into the raw material powder. Is provided. It is preferable to dissolve sugar, maltose, lactose and other sugars, salt, yeast and the like in advance in the kneading water supplied from the water supply device.
  • the kneading stirrer 34 is a device for kneading the material to be kneaded mixed with raw material powder, water, etc., and producing dough such as bread and confectionery.
  • the kneading stirrer installed in the mixing drum 33 substantially horizontally.
  • a shaft 341 and a plurality of kneading stirring blades 342 installed on the kneading stirring shaft 341 are provided. Both ends of the kneading stirring shaft 341 are rotatably supported by bearings provided in the mixer frame.
  • a motor is attached to one end side of the kneading agitation shaft 341, and the kneading agitation shaft 341 is configured to be rotatable by driving the motor.
  • a predetermined amount of raw material powder is supplied into the hopper body 4 by a conveyor (not shown) while the closing body 43 such as a butterfly valve installed in the raw material powder discharge port 42 at the lower end of the hopper body 4 is kept closed.
  • the volume of the raw material powder supplied into the hopper body 4 is preferably about 70% to 80% of the internal volume of the hopper body 4.
  • the stirrer 5 when the raw material powder is stirred by the stirrer 5, the raw material powder is rolled up and effectively exchanged heat with the temperature-controlled air supplied from the temperature-controlled air supply device 6. This is so that it can be done.
  • the motor 53 of the stirring device 5 is driven to rotate the rotating shaft 51 around the shaft axis, and the temperature-controlled air supply device 6 is driven to a predetermined temperature. Temperature-controlled air that has been temperature-controlled is supplied into the hopper body 4. As the rotating shaft 51 rotates, the stirring member 52 rotates in the hopper body 4 and stirs the stored raw material powder. During stirring, the blade portion 522 winds up the raw material powder in the hopper body 4. The wound raw material powder exchanges heat with the temperature-controlled air supplied from the temperature-controlled air supply device 6. By continuing the stirring of the raw material powder by the stirring device 5 and the supply of the air after the temperature adjustment from the temperature-controlled air supply device 6, the raw material powder in the hopper body 4 is uniformly heated or cooled.
  • the air supplied from the temperature-controlled air supply device 6 is exhausted to the outside through the air outlet 45 formed in the hopper body 4 after completing the heat exchange with the raw material powder.
  • a part of the raw material powder stored in the hopper body 4 is guided to the air discharge port 45 along with the flow of air.
  • the air discharge port 45 has a filtering member such as a bag filter. Since 48 is installed, the situation where raw material powder will be discharged
  • the raw material powder adhered and deposited on the filter member by backwashing with a pulse jet (pressure air) or the like is removed. Can be dropped.
  • the temperature of the whole raw material powder After the temperature of the whole raw material powder reaches a predetermined temperature (for example, when the raw material powder is wheat flour, a temperature range of 20 ° C. to 25 ° C.), it is installed in the raw material powder discharge port 42 at the lower end of the hopper body 4.
  • a predetermined temperature for example, when the raw material powder is wheat flour, a temperature range of 20 ° C. to 25 ° C.
  • the raw material powder heated or cooled to a predetermined temperature is guided to the mixer 3.
  • the raw material powder stored in the hopper body 4 is automatically supplied into the mixing drum 33 by its own weight.
  • the raw material powder is fluidized by driving the stirring device 5.
  • the material since the material is discharged from the raw material powder discharge port 42 to the mixer 3 side by the stirring device 5, more rapid supply is possible.
  • the raw material powder is again accommodated in the hopper body 4 via a conveyor (not shown), and the stirring device 5 and the temperature-controlled air supply device 6 are driven.
  • the temperature of the raw material powder after temperature adjustment is mixed in the mixer 3
  • the temperature of the raw material powder mixed in the mixer 3 can be heated or cooled to a predetermined temperature.
  • Temperature control work can be performed, and as a result, work efficiency of the chaotic work can be increased.
  • a predetermined amount of kneading water, predetermined sugars, fats, yeast, or the like is supplied into the mixing drum 33 to form a kneaded body containing raw material powder, and the kneading stirrer 34 is driven. To do.
  • the kneading stirrer 34 is driven for a predetermined time to knead the material to be kneaded, thereby producing a dough for bread or confectionery.
  • the driving of the kneading stirrer 34 is stopped, and the generated dough is taken out from a kneaded body take-out port (not shown) and used for the subsequent molding process.
  • the hopper 2 includes the stirring device 5 and the temperature-controlled air supply device 6, and the temperature of the raw material powder immediately before being kneaded by the mixer 3 is set to a uniform predetermined temperature (for example, When the raw material flour is wheat flour, it can be heated or cooled to a temperature range of 20 ° C. to 25 ° C., so that the raw material powder has a temperature suitable for producing dough such as bread and confectionery. The temperature can be maintained. As a result, it is possible to stably produce a high quality dough.
  • a uniform predetermined temperature for example, When the raw material flour is wheat flour, it can be heated or cooled to a temperature range of 20 ° C. to 25 ° C., so that the raw material powder has a temperature suitable for producing dough such as bread and confectionery. The temperature can be maintained. As a result, it is possible to stably produce a high quality dough.
  • the stirring device 5 includes the rotating shaft 51 and the stirring body 52 provided on the rotating shaft 51, the raw material powder stored in the hopper body 4 can be efficiently wound up. It becomes possible to efficiently perform heat exchange with the temperature-controlled air supplied from the temperature-controlled air supply device 6, and the time until the temperature of the raw material powder in the hopper body 4 reaches a predetermined temperature. It becomes possible to shorten.
  • the stirrer 52 includes a flat surface 52a that faces the rotation direction, and the normal line of the flat surface 52a and the axis of the rotary shaft 51 are arranged substantially perpendicular to each other. Therefore, as the rotating shaft 51 rotates, the stirring member 52 can more efficiently wind the raw material powder upward. As a result, since the raw material powder can be efficiently contacted with the temperature-controlled air supplied from the temperature-controlled air supply device 6, heat exchange is performed between the temperature-controlled air and the raw material powder. Can be performed efficiently.
  • the air supply port 44 and the air discharge port 45 formed in the hopper body 4 are respectively arranged on one end side and the other end side of the rotating shaft 51, the air after temperature adjustment passes through the hopper body 4. And the length of the rotary shaft 51 in the hopper body 4 are substantially the same. Thereby, since the time for heat exchange between the raw material powder wound up by the stirring device 5 and the air after temperature adjustment can be increased, the raw material powder can be heated or cooled more efficiently.
  • the arrangement of the air supply port 44 is not limited to that of the present embodiment.
  • the air supply port 44 is arranged at the lower part of the hopper body 4 so that the temperature-controlled air is stored inside the stored raw material powder. It can also be configured to blow. Moreover, you may arrange
  • the mixed powder (raw material powder) is stirred by the stirring device 5 before kneading in the mixer 3. Therefore, the mixed powder of strong powder and thin powder can be evenly mixed, and the product quality can be stably maintained.
  • the kneading device 1 of the present embodiment is arranged so that the rotating shaft 51 of the stirring device 5 extends in a substantially horizontal direction, and the stirring powder 52 can lift and stir the raw material powder from below to lower the speed. Stirring can be satisfactorily performed even with rotation. Therefore, when the raw material powder is granulated in the kneading apparatus 1, it can be kneaded without breaking the granulated product.
  • the rotating shaft of the stirring device can also be arranged to extend in a substantially vertical direction.
  • 4 and 5 are a cross-sectional view and a plan view, respectively, showing a modification of the hopper 2 shown in FIG. 4 and 5, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the hopper 12 includes a stirrer 15, and the stirrer 15 includes a rod-shaped rotary shaft 151 and a plurality of stirrers 152 provided on the rotary shaft 151.
  • the rotating shaft 151 is disposed so as to extend vertically through the upper surface 14 a of the hopper body 14, and the upper portion is rotatably supported by a bearing 154.
  • a flow path 151a through which compressed air supplied from the temperature-controlled air supply device 6 (see FIG. 1) passes is formed. Temperature-controlled air supplied from the upper end side of the rotary shaft 151 From the lower end side to the inside of the hopper body 14.
  • a single rotary joint 153 is attached to a portion where the rotating shaft 151 protrudes from the upper surface 14 a of the hopper body 14, and temperature-controlled air can be supplied to the rotating rotating shaft 151.
  • a rotational driving force can be transmitted to the rotating shaft 151 directly from an orthogonal hollow shaft type driving motor or from a general driving motor via a pulley and a pulley belt (both not shown).
  • Two stirring bodies 152 are provided on both sides of the rotating shaft 151, and a slight gap is formed between the inclined surface 14b formed at the lower part of the hopper body 14.
  • the number and shape of the stirring members are not particularly limited.
  • an air supply port 144 for introducing temperature-controlled air from the temperature-controlled air supply device 6 (see FIG. 1) via the transfer pipe 46 is formed on the side wall of the hopper body 14.
  • the air supply ports 144 are respectively formed at two locations across the rotary shaft 151 so as to introduce the temperature-controlled air into the hopper body 14 in the horizontal tangential direction.
  • a predetermined amount (with a closed body 43 such as a butterfly valve installed in the raw material powder discharge port 42 at the lower end of the hopper body 14 being kept closed)
  • a closed body 43 such as a butterfly valve installed in the raw material powder discharge port 42 at the lower end of the hopper body 14 being kept closed)
  • the stirring device 15 and the temperature-controlled air supply device 6 are driven.
  • the raw material powder stored in the hopper body 14 is agitated around the rotating shaft 151 extending in the vertical direction, and the temperature-controlled air introduced from the air supply port 144 is swirled in the hopper body 14 to become the raw material powder.
  • the raw material powder can be favorably stirred and adjusted in temperature. Moreover, since the temperature-controlled air injected from the lower end portion 151b of the rotating shaft 151 is blown into the raw material powder, the raw material powder can be stirred and adjusted with good temperature.
  • the temperature-controlled air introduced into the hopper body 14 is discharged from the air discharge port 45 formed in the upper part of the hopper body 4 through the filter member 48.
  • the stirrer 15 of the present embodiment changes the swirling direction and the stirring direction of the temperature-controlled air introduced from the air supply port 144 as the rotating shaft 151 rotates clockwise. Match.
  • the temperature of the raw material powder can be made uniform by rotating the rotating shaft 151 of the stirring device 15 counterclockwise and stirring the raw material powder in the direction opposite to the swirling direction of the temperature-controlled air.
  • temperature-controlled air is introduced into the hopper body 14 from the air supply port 144, and temperature-controlled air is also introduced into the hopper body 14 from the lower end portion 151 b of the rotary shaft 151.
  • only one of the temperature-controlled air may be introduced.
  • the temperature-controlled air introduced from the air discharge port 45 is not necessarily required to generate a swirling flow in the hopper body 14.
  • a plurality of air discharge ports that open from the side wall of the hopper body 14 toward the center can be formed at equal intervals along the circumferential direction of the hopper body 14, and the temperature-controlled air can be introduced in the radial direction.
  • the height position of the air discharge port 45 in the hopper body 14 is not particularly limited, and the air discharge ports 45 may be formed in multiple stages in the vertical direction.
  • a flow path 152 a communicating with the flow path 151 a of the rotating shaft 151 is formed inside the stirring body 152, and a plurality of injection ports formed at the lower part of the stirring body 152.
  • Temperature-controlled air is injected from 152b toward the inclined surface 14b. With such a configuration, the raw material powder can be stirred and regulated more favorably.
  • the temperature-controlled air is introduced into the hopper body 14 from each of the air supply port 144, the lower end portion 151b of the rotating shaft 151, and the injection port 152b of the stirring body 152.
  • transduced from only some of these may be sufficient.

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Abstract

　原料粉を貯蔵するホッパ本体４を有するホッパ２と、原料粉を含有する被混捏体を混捏するミキサ３とを備える混捏装置１であって、ホッパ２は、ホッパ本体４内の原料粉を攪拌する攪拌装置５と、調温された空気をホッパ本体４内に供給する調温空気供給装置６とを備える混捏装置１である。この混捏装置によれば、良質な混捏後の生地を安定的に生成することができる。

Description

混捏装置
　本発明は、混捏装置に関する。
　従来、パンや菓子等を製造する際、原料となる小麦粉などの粉と水とを混ぜ合わせた被混捏体を混捏して生地を形成する必要がある。被混捏体を混捏する装置として、特許文献１に開示されている混捏装置が知られている。
　この混捏装置は、図６に示すように、小麦粉などの原料粉を貯蔵するホッパ１０１と、ホッパ１０１から供給された原料粉に捏ね水や糖類、油脂、イースト等を混合して被混捏体を形成し、この被混捏体を混捏するミキサ１０２とを備えている。
特開２００２－３２０４３８号公報
　パンや菓子等の生地として良質なものを生成するには、原料粉の温度が重要な要素となる。原料粉として、例えば小麦粉を使用する場合、小麦粉温度の好ましい温度範囲は２０℃～２５℃の範囲であるといわれているが、上述の混捏装置を用いた場合、このような温度範囲に原料粉の温度を維持することが困難であるという問題があった。つまり、夏場においては、気温の上昇に伴ってホッパ内の原料粉の温度も上昇して３０℃以上の温度となってしまい、また、冬場においては、逆に原料粉の温度が低下して２０℃以下の温度となってしまい、良質の生地を安定的に生成することが困難であった。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、良質な混捏後の生地を安定的に生成することができる混捏装置の提供を目的とする。
　本発明の上記目的は、原料粉を貯蔵するホッパ本体を有するホッパと、原料粉を含有する被混捏体を混捏するミキサとを備える混捏装置であって、前記ホッパは、前記ホッパ本体内の原料粉を攪拌する攪拌装置と、調温された空気を前記ホッパ本体内に供給する調温空気供給装置とを備える混捏装置により達成される。
　また、この混捏装置において、前記攪拌装置は、前記ホッパ本体内に略水平に配置される回転シャフトと、前記回転シャフト上に配置される攪拌体とを備えており、前記回転シャフトは、その軸線周りに回転可能に構成されていることが好ましい。
　また、前記攪拌体は、回転方向を向く平面を備えると共に、前記平面の法線と前記回転シャフトの軸線とが略垂直となるように配置されていることが好ましい。
　また、前記ホッパ本体は、前記調温空気供給装置から供給される空気が導かれる空気供給口と、内部の空気を外部に導く空気排出口とを備えており、前記空気供給口及び前記空気排出口は、前記回転シャフトの一端側及び他端側にそれぞれ配置されていることが好ましい。
　また、前記攪拌装置は、前記ホッパ本体内に略垂直に配置される回転シャフトと、前記回転シャフトに設けられた攪拌体とを備えた構成にすることもできる。この構成において、前記調温空気供給装置は、調温された空気を前記ホッパ本体内に水平接線方向に導入することができる。
　また、前記調温空気供給装置は、調温された空気を前記回転シャフトに形成された流路の下端側から前記ホッパ本体内に導入するように構成することができる。この構成において、前記攪拌体は、前記回転シャフトの流路に連通する流路を備えることが好ましく、下部に形成された噴射口から調温された空気を噴射するように構成することが好ましい。
　本発明によれば、良質な混捏後の生地を安定的に生成することができる混捏装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る混捏装置を示す概略構成正面図である。 図１の混捏装置の要部拡大断面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 本発明の他の実施形態に係る混捏装置を示す要部拡大断面図である。 図４の平面図である。 従来の混捏装置の一例を示す概略構成図である。
　以下、本発明に係る混捏装置について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る混捏装置１の概略構成側面図であり、図２はその要部拡大断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。本発明に係る混捏装置１は、図１に示すように、ホッパ２と、原料粉を含有する被混捏体を混捏するミキサ３とを備えている。ここで、原料粉としては、小麦粉、強力粉、薄力粉、大麦粉、ライ麦粉、オーツ粉、コーンフラワー等の従来から公知のものを例示することができる。
　ホッパ２は、図２に示すように、原料粉を貯蔵するホッパ本体４と、ホッパ本体４内の原料粉を攪拌する攪拌装置５と、調温された空気をホッパ本体４内に供給する調温空気供給装置６と、ホッパ本体４内の原料粉の温度を計測する図示しない複数の温度センサーを備えている。
　ホッパ本体４は、パンや菓子の材料となる小麦粉等の原料粉をミキサ３で混捏する前に一時的に貯蔵するためのものであって、図１に示すように、ミキサフレーム３１に設けられた枠体３２に支持されている。このホッパ本体４の上部には、図示しないコンベアにより導かれた原料粉をホッパ本体４内に導入するための原料粉導入口４１が設けられている。この原料粉導入口４１には、コンベアにより移送された原料粉が流送される配管が接続されている。また、ホッパ本体４の下部は、下方に向けて縮径する形状を有しており、下端が、貯蔵された原料粉を排出するための原料粉排出口４２を構成している。この原料粉排出口４２には、当該排出口を開閉自在に閉塞するバタフライ弁のような閉塞体４３が設けられており、この閉塞体４３を開くことによって、ホッパ本体４に貯留されている原料粉がミキサ３に移送できるように構成されている。
　攪拌装置５は、図２に示すように、棒状の回転シャフト５１と、回転シャフト５１上に配置される複数の攪拌体５２と、回転シャフト５１をその軸線周りに回転させるためのモータ５３とを備えている。回転シャフト５１は、略水平となるようにホッパ本体４内に配置されており、その両端部は、ホッパ本体４の側壁に設けられる軸受５４，５４により回転自在に支持されている。軸受５４，５４によって支持される回転シャフト５１の支持姿勢は、その軸線が水平線と平行であることが好ましいが、必ずしも回転シャフト５１の軸線が水平線と平行である必要はなく、例えば、回転シャフト５１の軸線が、水平線に対して０°～９０°の傾きの範囲となるように支持されていればよい。特に、ホッパ本体４内において、回転シャフト５１に設けられる攪拌体５２が、回転シャフト５１の回転に伴って、原料粉を効率よく上方に巻き上げるという観点からは、回転シャフト５１の軸線が、水平線に対して０°～２０°の傾きの範囲となるように支持することが好ましい。
　各攪拌体５２は、回転シャフト５１の軸線方向に沿って、所定間隔をあけて配置されている。また、各攪拌体５２は、回転方向（図３中の矢印Ｂで示される方向）を向く平面５２ａを備えると共に、この平面５２ａの法線と前記回転シャフト５１の軸線とが略垂直となるように配置されている。攪拌体５２の構造について更に詳しく述べると、攪拌体５２は、棒状の軸部５２１と、軸部５２１の先端に設けられるブレード部５２２とを備えている。軸部５２１は、回転シャフト５１の軸線に対して垂直となるように回転シャフト５１に取り付けられている。ブレード部５２２は、平板状の形状を有しており、回転シャフト５１の回転方向を向く一方面は、平面５２ａを構成している。このブレード部５２２は、上記平面５２ａの法線と回転シャフト５１の軸線とが略垂直となるように軸部５２１に取り付けられている。モータ５３は、回転シャフト５１の一方の端部に接続しており、電力の供給を受けて回転シャフト５１をその軸線周りに回転させる。
　また、ホッパ本体４には、当該ホッパ本体４の内外を連通する空気供給口４４および空気排出口４５が形成されている。本実施形態においては、空気供給口４４および空気排出口４５は、ホッパ本体４の上面４ａに形成されている。また、空気供給口４４は、回転シャフト５１の一端部の上方に配置されており、空気排出口４５は、回転シャフト５１の他端部の上方に配置されている。空気供給口４４には、後述する調温空気供給装置６の移送配管４６が接続し、空気排出口４５には、後述する調温空気供給装置６から供給された調温された空気を外部に導くための空気排出配管４７が接続している。この空気排出配管４７の途中には、ホッパ本体４内の空気を外部に排出するためのポンプ（図示せず）が設置されている。また、空気排出口４５には、ホッパ本体４内に貯蔵される原料粉が空気の流れに伴って外部に排出されることを防止するバッグフィルターのような濾過部材４８が設置されている。
　調温空気供給装置６は、外部の空気を取り込んで所定の温度に調温した後、排出する装置であり、熱風発生器や冷風発生装置等を例示することができる。この調温空気供給装置６は、調温後の排出空気の温度を計測する温度センサーや、調温後の空気の温度を設定するコントローラーを備えている。また、調温空気供給装置６には、所定温度に調温した空気をホッパ本体４内に供給するために、ホッパ本体４に形成された空気供給口４４に連結する移送配管４６が接続している。
　ホッパ本体４内の原料粉の温度を計測する複数の温度センサー（図示せず）は、例えば熱電対のようなセンサーであり、原料粉をホッパ本体４内に貯蔵した場合に原料粉に埋没される位置であって、攪拌装置５を構成する各部材に干渉しない位置に設けられている。これら複数の温度センサーによって計測された温度は、平均化処理されて、例えば、ホッパ本体４の外表面に設置される表示部（図示せず）に表示されるように構成されている。
　ミキサ３は、ホッパ２の下方に配置されており、ホッパ２から供給された原料粉を貯留するミキシングドラム３３と、ミキシングドラム３３の内部空間に設けられる混捏用攪拌装置３４とを備えている。ミキシングドラム３３の上部には開口部が形成されており、当該開口部が、ホッパ本体４の下端に形成される原料粉排出口４２に設置される原料粉供給通路７に接続している。また、ミキシングドラム３３の下部には、混捏終了後の被混捏体を取り出すことが可能な被混捏体取出口（図示せず）が形成されている。なお、ミキシングドラム３３には、図示しない水供給装置から導かれる捏ね水や、バター、ショートニング、マーガリン等の油脂や、卵、膨張材等を原料粉に混ぜるための各種混入口（図示せず）が設けられている。水供給装置から供給される捏ね水には、予め、砂糖、麦芽糖、乳糖等の糖類や食塩、イースト等を溶解させておくことが好ましい。混捏用攪拌装置３４は、原料粉や水等を混合した被混捏体を混捏し、パンや菓子等の生地を生成するための装置であり、ミキシングドラム３３内に略水平に設置される混捏攪拌軸３４１と、混捏攪拌軸３４１上に設置される複数の混捏攪拌羽根３４２とを備えている。混捏攪拌軸３４１の両端はミキサフレーム内に設けられる軸受により回転自在に支持されている。また、混捏攪拌軸３４１の一端側にはモータが取り付けられており、このモータの駆動により混捏攪拌軸３４１が回転可能に構成されている。
　次に、本実施形態に係る混捏装置１の作動について説明する。まず、ホッパ本体４の下端の原料粉排出口４２に設置されているバタフライ弁等の閉塞体４３を閉状態に維持した状態で、図示しないコンベアにより所定量の原料粉をホッパ本体４内に供給する。ホッパ本体４内に供給される原料粉の体積は、ホッパ本体４の内部容積の７０％～８０％程度とすることが好ましい。これは、後述するように、攪拌装置５による原料粉の攪拌時において、原料粉を巻き上げて、調温空気供給装置６から供給された調温後の空気との間で効果的に熱交換を行うことができるようにするためである。
　ホッパ本体４内への原料粉の供給を停止した後、攪拌装置５のモータ５３を駆動し、回転シャフト５１をシャフト軸周りに回転させると共に、調温空気供給装置６を駆動して所定温度に調温された調温空気をホッパ本体４内に供給する。回転シャフト５１の回転により攪拌体５２がホッパ本体４内において回転し、貯留される原料粉を攪拌する。攪拌時においては、ブレード部５２２が原料粉をホッパ本体４内で巻き上げることになる。巻き上げられた原料粉は、調温空気供給装置６から供給された調温空気との間で熱交換を行う。攪拌装置５による原料粉の攪拌と、調温空気供給装置６からの調温後の空気の供給を継続することにより、ホッパ本体４内の原料粉は、均一に加熱又は冷却される。
　また、調温空気供給装置６から供給された空気は、原料粉と間での熱交換を終了した後、ホッパ本体４に形成されている空気排出口４５を介して外部に排出される。このとき、ホッパ本体４内に貯蔵される原料粉の一部が、空気の流れに伴って空気排出口４５に導かれることになるが、空気排出口４５には、バッグフィルターのような濾過部材４８が設置されているため、原料粉が外部に排出されてしまうような事態は防止される。濾過部材４８により濾過された原料粉は、その自重により落下するので、濾過部材４８を完全に閉塞させることはない。濾過部材４８の閉塞をより確実に防止するためには、例えば自動洗浄装置を備えるバグフィルターとすることで、パルスジェット（圧力空気）による逆洗等によりろ過部材に付着・堆積した原料粉を払い落とすことができる。
　原料粉全体の温度が均一な所定温度（例えば、原料粉が小麦粉の場合、２０℃～２５℃の温度範囲）に到達した後、ホッパ本体４の下端の原料粉排出口４２に設置されている閉塞体４３を開くことにより、所定温度に加熱または冷却された原料粉をミキサ３に導く。このとき、ホッパ本体４内に貯留されている原料粉は、その自重によって自動的にミキシングドラム３３内へと供給されることになるが、原料粉は、攪拌装置５の駆動によって流動化しており、且つ当該攪拌装置５によって強制的に原料粉排出口４２からミキサ３側へと払い出されるため、より速やかな供給が可能になる。
　ミキシングドラム３３への原料粉供給が終了した場合、再度、図示しないコンベアを介して原料粉をホッパ本体４内に収容して攪拌装置５及び調温空気供給装置６を駆動する。これにより、ミキサ３において調温後の原料粉が混捏されている間に、次にミキサ３で混捏される原料粉の温度を所定温度に加熱又は冷却することができるので、効率よく原料粉の調温作業を行うことができ、結果として混捏作業の作業効率を高めることが可能になる。
　ミキサ３においては、混捏用の水や、所定の糖類、油脂、イースト等をミキシングドラム３３内に所定量供給して、原料粉を含有する被混捏体を形成し、混捏用攪拌装置３４を駆動する。混捏用攪拌装置３４を所定時間駆動して被混捏体を混捏することにより、パンや菓子用の生地が生成される。混捏終了後は、混捏用攪拌装置３４の駆動を停止し、生成された生地を図示しない被混捏体取出口から取り出し、その後の成形加工に供される。
　本実施形態に係る混捏装置１によれば、ホッパ２が、攪拌装置５及び調温空気供給装置６を有し、ミキサ３によって混捏される直前の原料粉の温度を均一な所定温度（例えば、原料粉が小麦粉の場合、２０℃～２５℃の温度範囲）となるように加熱または冷却することができるため、パンや菓子等の生地を生成するのに適した温度となるように原料粉の温度を維持することができる。この結果、良質の生地を安定的に生成することが可能になる。
　また、攪拌装置５は、回転シャフト５１と、この回転シャフト５１上に設けられる攪拌体５２を備えているため、ホッパ本体４内に収容される原料粉を効率よく巻き上げることが可能になるため、調温空気供給装置６から供給される調温後の空気との間での熱交換を効率よく行うことが可能になり、ホッパ本体４内の原料粉の温度が所定温度になるまでの時間を短縮することが可能になる。
　また、本実施形態に係る混捏装置１においては、攪拌体５２が、回転方向を向く平面５２ａを備えると共に、この平面５２ａの法線と回転シャフト５１の軸線とが略垂直となるように配置されているため、回転シャフト５１の回転に伴って、攪拌体５２がより一層効率よく原料粉を上方に巻き上げることが可能になる。この結果、調温空気供給装置６から供給される調温後の空気に対して、原料粉を効率よく接触させることができるので、調温後の空気と原料粉との間で行われる熱交換を効率的に行うことが可能になる。
　また、ホッパ本体４に形成される空気供給口４４及び空気排出口４５が、回転シャフト５１の一端側及び他端側にそれぞれ配置されているので、調温後の空気がホッパ本体４内を通過する距離と、ホッパ本体４内における回転シャフト５１の長さとが略同一となる。これにより、攪拌装置５により巻き上げられる原料粉と、調温後の空気とが熱交換する時間を長くすることができるため、原料粉の加熱または冷却をより一層効率よく行うことが可能になる。但し、空気供給口４４の配置は本実施形態のものに限定されず、例えば、ホッパ本体４の下部に空気供給口４４を配置して、貯蔵された原料粉の内部に調温された空気を吹き込むように構成することもできる。また、空気供給口４４は、例えば図１に示すホッパ本体４の左右両側等、複数個所に配置してもよい。
　また、本実施形態に係る混捏装置１によれば、例えば、強力粉と薄力粉等との混合粉を原料粉として用いる場合、ミキサ３における混捏前に、混合粉（原料粉）を攪拌装置５によって攪拌することができるため、強力粉と薄力粉等との混合粉が均等に混合され、製品の品質を安定的に維持することが可能になる。
　本実施形態の混捏装置１は、攪拌装置５の回転シャフト５１が略水平方向に延びるように配置されており、攪拌体５２によって原料粉を下方から上方に持ち上げて攪拌することができるので、低速回転であっても攪拌を良好に行うことができる。したがって、原料粉を混捏装置１内で造粒する場合に、造粒物を壊すことなく混捏することができる。
　一方、攪拌装置の回転シャフトは、略垂直方向に延びるように配置することもできる。図４及び図５は、それぞれ図２に示すホッパ２の変形例を示す断面図および平面図である。図４及び図５において、図２と同様の構成部分には同一の符号を付している。
　ホッパ１２は、攪拌装置１５を備えており、この攪拌装置１５は、棒状の回転シャフト１５１と、回転シャフト１５１に設けられた複数の攪拌体１５２とを備えている。回転シャフト１５１は、ホッパ本体１４の上面１４ａを貫通して垂直方向に延びるように配置されており、上部が軸受１５４により回転自在に支持されている。回転シャフト１５１の内部には、調温空気供給装置６（図１参照）から供給される圧縮空気が通過する流路１５１ａが形成されており、回転シャフト１５１の上端側から供給される調温空気を下端側からホッパ本体１４の内部に噴射可能に構成されている。回転シャフト１５１がホッパ本体１４の上面１４ａから突出する部分には、単式のロータリジョイント１５３が取り付けられており、回転する回転シャフト１５１に対して調温空気を供給することができる。回転シャフト１５１には、直交中空軸型駆動モータから直接、或いは一般的な駆動モータからプーリおよびプーリベルト（いずれも図示せず）を介して回転駆動力を伝達することができる。
　攪拌体１５２は、回転シャフト１５１を挟んで両側に２つ設けられており、ホッパ本体１４の下部に形成された傾斜面１４ｂとの間に若干の隙間を形成している。攪拌体の数や形状は、特に限定されるものではない。
　ホッパ本体１４の側壁には、調温空気供給装置６（図１参照）から移送配管４６を介して調温空気を導入する空気供給口１４４が形成されている。本実施形態においては、空気供給口１４４は、調温空気をホッパ本体１４の内部に水平接線方向に導入するように、回転シャフト１５１を挟んで２箇所にそれぞれ形成されている。
　このように構成されたホッパ１２を有する混捏装置についても、ホッパ本体１４の下端の原料粉排出口４２に設置されているバタフライ弁等の閉塞体４３を閉状態に維持した状態で、所定量（例えば、ホッパ本体１４の内部容積の７０％～８０％程度）の原料粉を、原料粉導入口１４１からホッパ本体１４内に供給した後、攪拌装置１５及び調温空気供給装置６を駆動することができる。ホッパ本体１４に貯蔵された原料粉は垂直方向に延びる回転シャフト１５１の周りに攪拌されると共に、空気供給口１４４から導入される調温空気がホッパ本体１４の内部で旋回流となって原料粉と熱交換するため、原料粉の攪拌及び調温を良好に行うことができる。また、回転シャフト１５１の下端部１５１ｂから噴射される調温空気が原料粉の内部に吹き込まれることにより、やはり原料粉の攪拌及び調温を良好に行うことができる。ホッパ本体１４に導入された調温空気は、ホッパ本体４の上部に形成された空気排出口４５から濾過部材４８を経て排出される。
　本実施形態の攪拌装置１５は、図５に破線で矢示するように、回転シャフト１５１が右回りに回転することで、空気供給口１４４から導入される調温空気の旋回方向と攪拌方向を一致させている。但し、攪拌装置１５の回転シャフト１５１を左回りに回転させて、調温空気の旋回方向とは逆方向に原料粉を攪拌させることで、原料粉の調温の均一化を図ることもできる。
　本実施形態においては、空気供給口１４４からホッパ本体１４内に調温空気を導入すると共に、回転シャフト１５１の下端部１５１ｂからもホッパ本体１４内に調温空気を導入するように構成しているが、調温空気の導入はいずれか一方のみであってもよい。また、空気排出口４５から導入される調温空気は、必ずしもホッパ本体１４内で旋回流を生じさせる必要はない。例えば、ホッパ本体１４の側壁から中心に向けて開口する空気排出口を、ホッパ本体１４の周方向に沿って等間隔に複数形成し、調温空気を径方向に導入することも可能である。ホッパ本体１４における空気排出口４５の高さ位置は特に限定されるものではなく、また、上下方向に多段となるように空気排出口４５を形成してもよい。
　本実施形態においては、図４に示すように、攪拌体１５２の内部に回転シャフト１５１の流路１５１ａと連通する流路１５２ａが形成されており、攪拌体１５２の下部に複数形成された噴射口１５２ｂから傾斜面１４ｂに向けて調温空気が噴射される。このような構成により、原料粉の攪拌及び調温をより良好に行うことができる。本実施形態においては、空気供給口１４４、回転シャフト１５１の下端部１５１ｂおよび攪拌体１５２の噴射口１５２ｂのそれぞれから、調温された空気がホッパ本体１４内に導入されるように構成されているが、これらの一部のみから調温空気が導入される構成であってもよい。
１　混捏装置
２　ホッパ
３　ミキサ
４　ホッパ本体
５　攪拌装置
５１　回転シャフト
５２　攪拌体
５３　モータ
６　調温空気供給装置 

Claims (8)

  1. 　原料粉を貯蔵するホッパ本体を有するホッパと、原料粉を含有する被混捏体を混捏するミキサとを備える混捏装置であって、
    　前記ホッパは、前記ホッパ本体内の原料粉を攪拌する攪拌装置と、調温された空気を前記ホッパ本体内に供給する調温空気供給装置とを備える混捏装置。
  2. 　前記攪拌装置は、前記ホッパ本体内に略水平に配置される回転シャフトと、前記回転シャフト上に配置される攪拌体とを備えており、
    　前記回転シャフトは、その軸線周りに回転可能に構成されている請求項１に記載の混捏装置。
  3. 　前記攪拌体は、回転方向を向く平面を備えると共に、前記平面の法線と前記回転シャフトの軸線とが略垂直となるように配置されている請求項２に記載の混捏装置。
  4. 　前記ホッパ本体は、前記調温空気供給装置から供給される空気が導かれる空気供給口と、内部の空気を外部に導く空気排出口とを備えており、
    　前記空気供給口及び前記空気排出口は、前記回転シャフトの一端側及び他端側にそれぞれ配置されている請求項２又は３に記載の混捏装置。
  5. 　前記攪拌装置は、前記ホッパ本体内に略垂直に配置される回転シャフトと、前記回転シャフトに設けられた攪拌体とを備えている請求項１に記載の混捏装置。
  6. 　前記調温空気供給装置は、調温された空気を前記ホッパ本体内に水平接線方向に導入する請求項５に記載の混捏装置。
  7. 　前記調温空気供給装置は、調温された空気を前記回転シャフトに形成された流路の下端側から前記ホッパ本体内に導入する請求項５又は６に記載の混捏装置。
  8. 　前記攪拌体は、前記回転シャフトの流路に連通する流路を備えており、下部に形成された噴射口から調温された空気を噴射する請求項７に記載の混捏装置。
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