WO2021241273A1 - 食品材料の移送装置 - Google Patents

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screw
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裕文 大久保
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レオン自動機株式会社
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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the present invention relates to a device for transferring food materials such as cookie dough and cream.
  • the device described in Patent Document 1 is a packing machine, which is a transfer screw device for transferring an inner packaging material and an outer skin material, which are food materials, and a nozzle for polymerizing the inner packaging material and the outer skin material transferred from the transfer screw device, respectively. It is equipped with a pump device that feeds to.
  • the transfer screw device is equipped with a horizontal screw.
  • the pump device uses a vane pump mechanism, and the vane pump is equipped with a vertical rotating shaft.
  • the apparatus described in Patent Document 2 is a packing machine provided with a plurality of extrusion nozzles, and is composed of a pair of grooved rotors for transferring the inner packaging material and the outer skin material, which are food materials, and a grooved rotor. It is equipped with a pump device that feeds the inner packaging material and the outer skin material to be transferred to the polymerization nozzles, respectively.
  • the pump device uses a cycloid pump mechanism and includes a pair of roots rotors that mesh with each other in the pump chamber. The roots rotor forms a profile that twists in one direction.
  • the device described in Patent Document 3 is a transfer device for food materials, and includes a transfer screw device for transferring food materials and a pump device for supplying food materials transferred from the transfer screw device to a pipe.
  • the transfer screw device is equipped with a vertical screw.
  • the pump device uses a roots pump and includes a pair of roots rotors that mesh with each other in the pump chamber.
  • the roots rotor has a vertical axis of rotation.
  • the roots type rotor has a profile formed in the longitudinal direction.
  • an object of the present invention is to provide a transfer device capable of stably transferring a food material according to the physical properties of the food material to be transferred by the pump device.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a transfer device for transferring a food material provided with a screw device and a pump device for delivering the food material transferred by the screw device, wherein the pump device is used.
  • a transfer device for transferring a food material provided with a screw device and a pump device for delivering the food material transferred by the screw device, wherein the pump device is used.
  • the food material is received in a direction along the direction of being transferred by the screw device
  • the housing portion includes a casing accommodating the pair of roots rotors, and the pair of roots rotors can mesh with each other. It has the roots of a V-shaped profile, and is further formed so that it can be attached to the cas
  • the housing portion rotatably supports the casing that rotatably supports one end of the rotary shafts of the pair of roots rotors and the casing that rotatably supports the other end of the rotary shafts of the pair of roots rotors.
  • a lid to be fitted is provided.
  • the pump chamber includes the casing forming an arcuate side surface that surrounds a part of the outer peripheral locus of each of the roots-shaped rotor that rotates with the bottom surface facing one end surface of the roots-shaped rotor, and the roots-shaped rotor. It is formed by the lid portion facing the other end face of the.
  • the arcuate side surface is formed to cover at least the adjacent roots of the roots rotor.
  • the outlet of the pump chamber is formed narrower than the inlet of the pump chamber.
  • the downstream side flow path includes an inlet flow path communicating with the outlet of the pump chamber, a communication flow path communicating with the inlet flow path, and an outlet flow path communicating with the connection flow path.
  • the inlet flow path and the outlet flow path are arranged so as to be curved so that the direction in which the food material flows down in the inlet flow path and the direction in which the food material flows down in the outlet flow path are different.
  • the roots type rotor has roots of 2 or more and 8 or less.
  • the housing portion forms an upstream flow path for receiving the food material transferred from the screw device, is connected to the outlet of the food material of the screw device, and communicates with the inlet of the pump chamber.
  • the screw device comprises a horizontal screw
  • the pump device comprises a rotation axis in which the roots rotor is vertical.
  • the horizontal screw is composed of two parallel screws, and the distance between the rotation center axes of each screw is wider than the distance between the rotation center axes of each roots type rotor.
  • the screw device includes a vertical screw
  • the pump device includes a rotation shaft in which the roots rotor is vertical.
  • the pump device includes the pump drive unit that rotationally drives the roots-shaped rotor on a base on which the screw device is attached, and the housing unit is detachably attached to the screw device and the pump drive unit. ..
  • a first transfer device for transferring the first food material to the polymerization nozzle
  • a second transfer device for transferring the second food material to the polymerization nozzle, the first food material and the second food material.
  • the first transfer device and / or the second transfer device is the transfer device.
  • a plurality of food molding devices including a plurality of transfer devices for transferring a plurality of types of food materials to a polymerization nozzle and the polymerization nozzle for combining the plurality of types of the food materials transferred from the transfer devices.
  • At least one of the transfer devices in the above is the transfer device.
  • the food molding apparatus includes a cutting device that cuts a rod-shaped food dough discharged from the polymerization nozzle into food pieces below the polymerization nozzle, and a transport device that conveys the food piece below the cutting device. Be prepared.
  • the transfer device includes a screw device and a pump device for delivering the food material transferred by the screw device, and the pump device transfers the food material in a direction along the direction of transfer by the screw device.
  • the receiving and housing portion is provided with a pair of roots-shaped rotors, and the pair of roots-shaped rotors have roots of a V-shaped profile that can be meshed with each other, and can be mounted interchangeably on the left and right sides.
  • the food material can be stably transferred from the transfer device according to the physical properties of the food material.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a food material transfer device according to the first embodiment of the present invention, using a partial cross section taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 4 is a left side view schematically showing a food material transfer device according to the first embodiment of the present invention, using a partial cross section taken along the line BB of FIG. 2.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a food material transfer
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a roots-type rotor provided in the food material transfer device according to the first embodiment of the present invention, as viewed from diagonally above.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 schematically shows a food molding apparatus 1 provided with a food material transfer apparatus according to a second embodiment of the present invention, using a partial cross section taken along the line CC of FIG. It is a left side view.
  • the food molding apparatus 1 provided with the food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the food molding apparatus 1 includes a base 2, and the base 2 has a transfer device 3 for an encapsulating material, a transfer device 5 for an outer skin material, and a polymerization nozzle 7. ,
  • the cutting device 9, the transport device 11, and the control device 13 for controlling the drive of each part.
  • the food molding apparatus 1 is, for example, a packaging machine, in which a stick-shaped food dough D in which an inner packaging material F, which is a food material, is coated with an outer skin material S, which is a food material, is discharged from a polymerization nozzle 7, and the stick-shaped food dough D is discharged. It will be described as assuming that the food piece P is cut by the cutting device 9 and the food piece P is transported to the next step by the transport device 11.
  • the inclusion material transfer device 3 is arranged on the upper right side of the base 2, and the outer skin material transfer device 5 is arranged on the upper left side of the base 2.
  • the polymerization nozzle 7 is detachably attached between the inner packaging material transfer device 3 and the outer skin material transfer device 5 on the front side of the base 2 (the front side of the paper surface in FIG. 1).
  • the cutting device 9 is provided so as to move up and down below the polymerization nozzle 7, and is detachably provided on the base 2.
  • the transport device 11 is a belt conveyor provided below the cutting device 9.
  • the inner packaging material transfer device 3 and the outer skin material transfer device 5 are provided substantially symmetrically.
  • the transfer device 5 for the outer skin material will be described, and in the transfer device 3 for the encapsulation material, the same reference numerals will be given to the components having the same function, and the duplicated description will be omitted.
  • the outer skin material transfer device 5 is for transferring the outer skin material S (food material) housed in the hopper 21 to the screw device 15 and the outer skin material S transferred by the screw device 15 to the polymerization nozzle 7.
  • the pump device 17 of the above is provided.
  • the screw device 15 is provided with a pair of screws 25A and 25B arranged horizontally in parallel to each other in the screw housing 23 at the bottom of the hopper 21 accommodating the outer skin material S so as to rotate in opposite directions.
  • the screws 25A and 25B are attached to an appropriate control motor (not shown) such as a servomotor mounted inside the base 2, and an appropriate rotation transmission mechanism (not shown) such as a gear train, a chain, or a belt. It is interlocked and connected via.
  • the screw device 15 may include a pushing device 26 in the screw housing 23 above the tips of the pair of screws 25A and 25B.
  • the pushing device 26 includes a horizontal rotation shaft 27 orthogonal to the rotation axis direction of each of the screws 25A and 25B, and the roller 28 is mounted on the rotation shaft 27. Further, the roller 28 is provided with a pushing blade 29 that moves in the radial direction of the roller 28. As the roller 28 rotates, the push-in blade 29 is guided by the guide 23A formed on the screw housing 23 and appears and disappears on the peripheral surface of the roller 28.
  • the rotary shaft 27 is interlocked and connected to an appropriate control motor (not shown) mounted inside the base 2 via an appropriate rotation transmission mechanism (not shown).
  • the pushing device 26 prevents the outer skin material S from remaining above the pair of screws 25A and 25B due to the bridge phenomenon. That is, the outer skin material S is pushed in the screw 25A and 25B directions by the pushing blade 29.
  • the pump device 17 includes a housing portion 31 and a pump drive portion 39.
  • the housing portion 31 includes a pair of roots-shaped rotors 32A and 32B on the left and right, a pair of rotating shafts 33 for exteriorizing the roots-shaped rotors 32A and 32B, a casing 34 connected to the end of the screw housing 23, and a lid portion 38.
  • an upstream side flow path 35 that receives the outer skin material S transferred from the screw device 15, a pump chamber 36 that communicates with the upstream side flow path 35, and a downstream side flow path 37 that communicates with the pump chamber 36 are provided. It is formed.
  • the upstream side flow path 35 and the downstream side flow path 37 are formed by the casing 34.
  • a pair of rotating shafts 33 are arranged vertically parallel to each other in the central portion of the casing 34, which is a portion between the upstream side flow path 35 and the downstream side flow path 37. Further, in the central portion of the casing 34, a bottom surface 34A facing the end surface 32L below (lower side in FIG. 4) of each roots type rotor 32A and 32B, and outer peripheral trajectories of the rotating roots type rotors 32A and 32B, respectively. Left and right arcuate side surfaces 34B surrounding a part are formed. Each arcuate side surface 34B is formed in a width (range) larger than that covering the space between adjacent roots 32AP (32BP) of the roots type rotor 32A (32B) described later in a plan view.
  • 32BP adjacent roots 32AP
  • the rotary shaft 33 includes a substantially rectangular parallelepiped fitting shaft portion 33A that fits into the roots rotors 32A and 32B, a flange portion 33B supported by the casing 34, and a base end portion 33C.
  • the base end portion 33C is formed with a groove portion 33D that engages with the drive shaft 40 of the pump drive portion 39, which will be described later, in an uneven manner.
  • the fitting shaft portion 33A of the rotating shaft 33 is formed in a substantially square shape in a plan view.
  • the roots rotors 32A and 32B are formed with a shaft portion 32S protruding in the axial direction from the upper end surface 32U (upper side in FIG. 4).
  • the roots type rotors 32A and 32B are formed with fitting holes 32H to be fitted with the fitting shaft portion 33A of the rotating shaft 33.
  • the hole shape of the fitting hole 32H is substantially square in a plan view.
  • a four-leaf roots 32AP forming a V-shaped profile is provided on the outer circumference of the roots rotor 32A.
  • a four-leaf roots 32BP forming a V-shaped profile is provided on the outer circumference of the roots type rotor 32B.
  • the roots 32BP is formed in a V shape opposite to the roots 32AP.
  • each root formed by a cycloid curve is twisted in the axial direction and formed in a ridge shape.
  • the roots 32AP and 32BP of the V-shaped profile are the protruding portions of the roots 32AP and 32BP when the roots rotors 32A and 32B are deployed on the circumference concentric with the fitting shaft portion 33A. It means that it is a character shape.
  • the opening angle of the V-shaped bent portion 322 when unfolded is preferably 60 to 120 ° because the pair of roots type rotors 32A and 32B can easily mesh with each other. It is possible to have roots in which multiple V-shapes are stacked in the vertical direction, but when transferring the characteristics of food materials, especially highly viscous food materials, it is better to stack multiple fine V-shapes in one. A large V-shape is preferable because the effects described later are likely to appear.
  • the roots rotor 32A and the roots rotor 32B mesh with each other and rotate in synchronization with each other in the outward direction. That is, the roots-type rotor 32A located on the left rotates counterclockwise, and the roots-type rotor 32B located on the right rotates clockwise (clockwise).
  • the tips 321 of the upper and lower profiles move in advance of the V-shaped bent portion 322 with respect to the counterclockwise rotation.
  • the tips 321 of the upper and lower profiles move in advance of the V-shaped bent portion 322 with respect to the clockwise rotation.
  • the lid portion 38 includes a lid member 41 and two bearings 43 fitted to the lid member 41.
  • the lid member 41 has a plate shape, and a fitting portion 41A that fits into the arcuate side surface 34B of the casing 34 and a flange portion 41B having an outer diameter larger than that of the fitting portion 41A are formed.
  • the shaft portion 32S of each roots rotor 32A and 32B fits into the two bearings 43 and can rotate freely. Be supported.
  • the lid portion 38 supports the upper end portion (upper side in FIG. 4) of the rotation shaft 33 of each of the roots type rotors 32A and 32B.
  • the lower surface of the lid portion 38 faces the end faces 32U of the roots type rotors 32A and 32B.
  • the outer shape of the pump chamber 36 includes a bottom surface 34A facing the lower end faces 32L of the pair of roots rotors 32A and 32B, and a part of the outer peripheral trajectories of the rotating roots rotors 32A and 32B. It is formed by a casing 34 forming a surrounding arcuate side surface 34B and a lid 38 facing the upper end faces 32U of the roots rotors 32A and 32B.
  • the distance between the rotation center axes of the roots type rotors 32A and 32B is narrower than the distance between the rotation center axes of the screws 25A and 25B.
  • the upstream side flow path 35 is a flow path of the outer skin material S (food material) communicating from the outlet of the screw housing 23 of the screw device 15 to the inlet 36A of the pump chamber 36, and is the outer skin material S (food material) transferred by the screw device 15. Food material) is transferred in the same direction. That is, the pump device 17 receives the outer skin material S (food material) transferred by the screw device 15 in the same direction.
  • the flow path is formed so as to gradually narrow.
  • the outer skin material S (food material) is stably sent to the pump chamber 36 by transferring in the same direction as that transferred by the screw device 15 and narrowing the flow path.
  • the direction of the upstream flow path 35 that is, the outer skin material S (food material) sent by the pump device 17, does not have to be the same as that transferred by the screw device 15, but is transferred by the screw device 15.
  • the direction along the direction transferred by the screw device 15 is a direction having the same vector component as the direction transferred by the screw device 15, and is an angle less than a right angle, preferably 60 ° or less, more preferably.
  • the angle direction is 45 ° or less.
  • the downstream flow path 37 is formed so as to bend in an elbow shape in the horizontal direction.
  • the downstream side flow path 37 includes an inlet flow path 37A communicating with the outlet 36B of the pump chamber 36, a connecting pipe flow path 37B communicating with the inlet flow path 37A, and an outlet flow path 37C communicating with the connecting pipe flow path 37B.
  • the inlet flow path 37A and the outlet flow path 37C are arranged so as to be different from the direction R1 in which the outer skin material S (food material) flows down in the inlet flow path 37A and the direction R2 in which the outer skin material S flows down in the outlet flow path 37C. ..
  • By bending the flow path there is an effect of stabilizing the flow of the outer skin material S (food material).
  • a connecting pipe 45 for connecting to the polymerization nozzle 7 is detachably fitted to the outlet flow path 37C.
  • the connecting pipe 45 is a tubular member, and transfers the outer skin material S (food material) extruded from the pump chamber 36 to the polymerization nozzle 7.
  • the inlet 36A and the outlet 36B of the pump chamber 36 are formed into substantially rectangular shapes having different sizes when viewed from the front. As shown in FIG. 4, the heights of the inlet 36A and the outlet 36B are formed to be the same as the heights of the roots 32AP and 32BP of the roots rotor 32A and 32B. Further, as shown in FIG. 3, the width of the inlet 36A is formed wider than the width of the outlet 36B. Therefore, the outlet 36B is formed narrower than the inlet 36A. When the outlet 36B is narrower than the inlet 36A, the flow of the skin material S (food material) in the pump chamber 36 can be stabilized.
  • the housing portion 31 configured in this way is detachably attached to the base 2 with a known fixture such as a screw to the screw device 15, the pump drive portion 39, and the polymerization nozzle 7.
  • the pump drive unit 39 includes two drive shafts 40 connected to the two rotary shafts 33 of the pump device 17 on the base 2.
  • the drive shaft 40 is interlocked with an appropriate control motor (not shown) mounted inside the base 2 via an appropriate rotation transmission mechanism (not shown) so as to rotate in the opposite direction in synchronization with each other. Be prepared.
  • the upper part of the drive shaft 40 is arranged so as to project from the upper surface of the base 2, and a parallel D chamfer 40A is formed at the end of the shaft.
  • the groove 33D of each rotating shaft 33 is engaged with the D chamfer 40A.
  • the outer skin material S is extruded from the outlet of the screw housing 23 of the screw device 15 and is horizontally transferred to the inlet 36A of the pump chamber 36 via the upstream flow path 35.
  • the outer skin material S (food material) has a V-shaped profile ridge line (a portion having a maximum radius) as the left and right roots-shaped rotors 32A and 32B rotate.
  • the thrust is received from the upper and lower ends of the roots type rotors 32A and 32B toward the center side in the axial direction from the line connecting the roots) toward the groove (intermediate direction between the adjacent roots 32AP and 32BP).
  • each roots type rotor 32A , 32B tends to be closer to the center side in the axial direction (vertical direction).
  • the outer skin material S is transferred in the pump chamber 36 along the left and right arcuate side surfaces 34B, and is pushed out to the downstream side flow path 37 by engaging the left and right roots 32AP and 32BP.
  • the meshing position sequentially moves from the top and bottom of the left and right roots 32AP and 32BP toward the center side in the axial direction. Therefore, the extrusion of the outer skin material S at each root starts from the upper and lower ends of the left and right roots 32AP and 32BP and ends at the center. Therefore, the outer skin material S (food material) in the groove is extruded from the central side in the axial direction of the roots 32AP and 32BP, and moves toward the central side of the cross section of the downstream side flow path 37.
  • the left and right roots 32AP and 32BP pass through the outlet 36B of the pump chamber 36 prior to the central bent portion 322, the left and right roots 32AP and 32BP pass through the outlet 36B at the upper and lower corners thereof.
  • the flow path from which the outer skin material S is extruded is reduced by gradually moving so as to close the surface. This operation of reducing the flow path is repeated alternately on the left and right according to the rotation of the left and right roots 32AP and 32BP. Then, the outer skin material S tends to flow more (faster) in the center than near the inner wall surface of the downstream flow path 37.
  • the food material is, for example, chocolate chip cookie dough
  • the chocolate chips (granular matter) contained in the outer skin material S are suppressed from adhering to the inner wall of the downstream flow path 37.
  • the inner packaging material transfer device 3 is configured in the same manner as the outer skin material transfer device 5, and is formed substantially symmetrically.
  • the housing portion 31 of the inclusion material transfer device 3 is detachably attached to the base 2 with respect to the screw device 15 for the inclusion material, the pump drive portion 39 for the inclusion material, and the polymerization nozzle 7.
  • the description of the food molding apparatus 1 provided with the food material transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention is generally as described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made within the scope of the claims.
  • the roots of the root-shaped rotors 32A and 32B have been described as four leaves, but the number of leaves may be two or more, and each arcuate side surface 34B of the casing 34 is appropriately wide enough to cover the adjacent roots. Can be changed.
  • the number of roots varies depending on the properties of the food material, the production speed of the product, and the like, but it is preferably 2 or more and 8 or less, and more preferably 2 or more and 6 or less. If the number of roots is too large, the angle of inclination from the ridgeline to the groove of the V-shaped profile becomes close to parallel to the axial direction, so that the effect of having the V-shaped shape as described above becomes small.
  • the pair of roots type rotors 32A and 32B combined can be interchanged left and right and accommodated in the casing 34.
  • the V-shaped bent portion 322 moves ahead of the tip 321 of the upper and lower profiles with respect to the counterclockwise rotation.
  • the roots 32AP of the roots type rotor 32A the V-shaped bent portion 322 moves ahead of the tip 321 of the upper and lower profiles with respect to the clockwise rotation.
  • the left and right roots type rotors 32A and 32B can be exchanged together with the rotating shaft 33.
  • the outer skin material S (food material) transferred to the pump chamber 36 via the upstream flow path 35 rotates the left and right roots type rotors 32B and 32A.
  • thrust is received vertically from the axial center of each of the roots type rotors 32A and 32B from the ridgeline of the V-shaped profile toward the groove portion.
  • the action of moving the outer skin material S (food material) up and down from the center is performed. Then, the food material tends to move up and down in the axial direction of the roots type rotors 32A and 32B.
  • the outer skin material S is transferred in the pump chamber 36 along the left and right arcuate side surfaces 34B and reaches the outlet 36B.
  • the outer skin material S is extruded into the downstream flow path 37 by engaging the left and right roots 32BP and 32AP.
  • the meshing position moves sequentially from the center of the left and right roots 32AP and 32BP in the axial direction to the top and bottom. Therefore, the extrusion of the outer skin material S at each root starts from the center of the left and right roots 32AP and 32BP and ends at the upper and lower ends.
  • the outer skin material S (food material) moves from the center of the downstream flow path 37 up and down or toward the periphery, and tends to flow more (faster) near the inner wall surface than the center of the downstream flow path 37. Therefore, when the food material is, for example, bean daifuku mochi dough, the beans (granular matter) move closer to the surface.
  • the pair of roots type rotors 32A and 32B as shown in FIG. 5B.
  • the outer skin material S is strongly pushed out to the inner wall side of the downstream side flow path 37, the pressure in the downstream side flow path 37 increases, and the pulsation of the flow of the food material is small and stable. Can be transferred. As a result, the weight of the food piece P cut by the food molding apparatus 1 becomes stable.
  • the transfer devices 3 and 5 provided in the food molding device 1 may be provided with only one of them, and the other transfer device can be, for example, the vane pump mechanism described in Patent Document 1.
  • the food material transfer device 51 according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the configurations having the same functions as the food material transfer devices 3 and 5 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the transfer device 51 is connected to the food molding device 1.
  • the food molding apparatus 1 coats the central material C, which is the food material transferred from the transfer apparatus 51, with the inner packaging material F, and further coats the inner packaging material F with the outer skin material S to form a composite bar-shaped food dough D with a polymerization nozzle.
  • the stick-shaped food dough D is cut into food pieces P by the cutting device 9, and the food pieces P are transported to the next step by the transport device 11.
  • the transfer device 51 includes a screw device 15 and a pump device 53 on the base 52.
  • the pump device 53 includes a housing portion 55 and a pump drive portion 39.
  • the housing portion 55 is formed with an upstream side flow path 35 that receives the central material C transferred from the screw device 15, a pump chamber 36 that communicates with the upstream side flow path 35, and a downstream side flow path 57 that communicates with the pump chamber 36.
  • NS the upstream side flow path 35 and the downstream side flow path 57 are formed by the casing 56.
  • the downstream flow path 57 is formed so as to bend in an elbow shape in the vertical direction.
  • the inlet flow path 37A and the outlet flow path 37C are different so that the direction R1 in which the central material C (food material) flows down in the inlet flow path 37A and the direction R3 in which the central material C flows down in the outlet flow path 37C are different. It is bent and placed.
  • a connecting pipe 59 for connecting to the polymerization nozzle 7 is screwed to the outlet portion of the outlet flow path 37C.
  • the connecting pipe 59 is connected to a central cylinder 61 arranged in the vertical direction at the center of the polymerization nozzle 7.
  • the transfer device 51 transfers the center material C to the polymerization nozzle 7.
  • At least one transfer device in a food molding apparatus provided with a plurality of transfer devices for transferring a plurality of types of food materials, at least one transfer device can be configured according to the embodiment of the present invention, and various types can be obtained. Can be combined.
  • a plurality of types of food materials transferred from a plurality of transfer devices are laminated by a polymerization nozzle 7 to be composited, and the bar-shaped food dough D is discharged.
  • the housing portion of the transfer device 51 is described.
  • a nozzle may be connected to the 55, and a pair of roots-type rotors may be intermittently driven to form a food material discharge device.
  • the pair of screws 25A and 25B are arranged horizontally in parallel with each other.
  • one screw having a spiral blade whose radius is displaced in an inverted conical shape is vertically arranged.
  • a screw device can also be used.
  • the screw device 15 and the pump device 17 have been described as transferring food materials in the horizontal direction, the present invention is not limited to this, and both devices or one of the devices may be transferred in an inclined direction or a vertical direction.

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Abstract

【課題】本発明は、ポンプ装置で移送する食品材料の物性に応じて、安定した食品材料の移送が可能な移送装置を提供することを目的とする。 【解決手段】ポンプ装置（１７）は、一対のルーツ形ロータ（３２Ａ、３２Ｂ）が配置されるポンプ室（３６）とポンプ室に連通する下流側流路（３７）が形成されるハウジング部（３１）と、一対のルーツ形ロータを互いに反対方向に回転駆動するポンプ駆動部（３９）を備え、ハウジング部は、一対のルーツ形ロータを収容するケーシング（３４）を備え、一対のルーツ形ロータは、互いに噛合可能なＶ字のプロファイルのルーツ（３２ＡＰ、３２ＢＰ）を有し、さらに、ケーシングに対し左右を入れ替えて取り付け可能に形成される、移送装置（３、５）。

Description

食品材料の移送装置
本発明は、クッキー生地やクリームなどの食品材料を移送する装置に関する。
特許文献１に記載された装置は、包あん機であり、食品材料である内包材及び外皮材をそれぞれ移送する移送スクリュー装置と、移送スクリュー装置から移送される内包材及び外皮材をそれぞれ重合ノズルへ送給するポンプ装置を備えている。移送スクリュー装置は水平なスクリューを備える。ポンプ装置は、ベーンポンプ機構を用い、ベーンポンプは鉛直な回転軸を備える。
また、特許文献２に記載された装置は、複数の押出しノズルを備えた包あん機であり、食品材料である内包材及び外皮材をそれぞれ移送する一対の溝付きロータと、溝付きロータからから移送される内包材及び外皮材をそれぞれ重合ノズルへ送給するポンプ装置を備える。ポンプ装置は、サイクロイドポンプ機構を用い、ポンプ室内に互いに噛合する一対のルーツ形ロータを備える。ルーツ形ロータは、一方向に捩じれるプロフィルが形成される。
また、特許文献３に記載の装置は、食品材料の移送装置であり、食品材料を移送する移送スクリュー装置と、移送スクリュー装置から移送される食品材料をパイプへ送給するポンプ装置を備える。移送スクリュー装置は鉛直なスクリューを備える。ポンプ装置は、ルーツポンプを用い、ポンプ室内に互いに噛合する一対のルーツ形ロータを備える。ルーツ形ロータは鉛直な回転軸を備える。また、ルーツ形ロータは長手方向にプロフィルが形成される。
特許文献1乃至３に記載の装置では、例えば、チョコチップクッキー生地などを移送する場合、チョコチップの粒状物がポンプ装置内の流路の壁面に堆積し、粒状物を安定して移送できないという問題がある。
また、豆大福餅のような包あん製品を成形する場合、製品の外皮材である餅生地の内部に豆が埋没し、製品の表面から豆が見えにくく、製品価値を低下させるという問題がある。
したがって、本発明は、ポンプ装置で移送する食品材料の物性に応じて、安定した食品材料の移送が可能な移送装置を提供することを目的とする。
特開２００１－３５２９６０号公報 特開２０１２－０１６３４４号公報 台湾実用新案公告Ｍ５１７０１７号公報
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、スクリュー装置と、前記スクリュー装置で移送された食品材料を送出するポンプ装置を備えた食品材料を移送する移送装置であって、前記ポンプ装置は、一対のルーツ形ロータが配置されたポンプ室とポンプ室に連通する下流側流路が形成されるハウジング部と、前記一対のルーツ形ロータを互いに反対方向に回転駆動するポンプ駆動部を備え、前記スクリュー装置で移送される方向に沿った方向に前記食品材料を受け入れ、前記ハウジング部は、前記一対のルーツ形ロータを収容するケーシングを備え、前記一対のルーツ形ロータは、互いに噛合可能なＶ字のプロファイルのルーツを有し、さらに、前記ケーシングに対し左右を入れ替えて取り付け可能に形成される。
例えば、前記ハウジング部は、前記一対のルーツ形ロータの回転軸の片端を回転自在に支持する前記ケーシングと、前記一対のルーツ形ロータの回転軸の他端を回転自在に支持すると共に前記ケーシングに嵌合する蓋部を備える。
例えば、前記ポンプ室は、前記ルーツ形ロータの一方の端面に対向する底面と回転する前記ルーツ形ロータのそれぞれの外周軌跡の一部を囲む円弧状側面を形成する前記ケーシングと、前記ルーツ形ロータの他方の端面に対向する前記蓋部により形成される。
例えば、前記円弧状側面は、少なくとも前記ルーツ形ロータの隣り合うルーツを覆う広さに形成される。
例えば、ポンプ室の出口は、ポンプ室の入口より狭く形成される。
例えば、前記下流側流路は、前記ポンプ室の出口に連通する入口流路と、前記入口流路に連通する継管流路と、前記継管流路に連通する出口流路とを備え、前記食品材料が前記入口流路内を流下する方向と前記出口流路内を流下する方向とが異なるよう前記入口流路と前記出口流路は曲がって配置される。
例えば、前記ルーツ形ロータは、２葉以上８葉以下のルーツを有する。
例えば、前記ハウジング部は、前記スクリュー装置から移送される前記食品材料を受け入れる上流側流路が形成され、前記スクリュー装置の前記食品材料の出口に接続され、前記ポンプ室の入口に連通する。
例えば、前記スクリュー装置は、水平なスクリューを備え、前記ポンプ装置は、前記ルーツ形ロータが鉛直な回転軸を備える。
例えば、前記水平なスクリューは、２つの平行なスクリューから構成され、各スクリューの回転中心軸の間隔は、各前記ルーツ形ロータの回転中心軸の間隔より広い。
例えば、前記スクリュー装置は、鉛直なスクリューを備え、前記ポンプ装置は、前記ルーツ形ロータが鉛直な回転軸を備える。
例えば、前記ポンプ装置は、前記スクリュー装置を取り付ける基台に前記ルーツ形ロータを回転駆動する前記ポンプ駆動部を備え、前記ハウジング部は、前記スクリュー装置及び前記ポンプ駆動部に対し着脱可能に取り付けられる。
例えば、第一の食品材料を重合ノズルに移送する第一移送装置と、第二の食品材料を前記重合ノズルに移送する第二移送装置と、前記第一の食品材料と前記第二の食品材料を複合する前記重合ノズルを備えた食品成形装置であって、前記第一の移送装置及び／又は前記第二移送装置は、前記移送装置である。
例えば、複数種の食品材料を重合ノズルに移送する複数の移送装置と、各前記移送装置から移送される複数種の前記食品材料を複合する前記重合ノズルを備えた食品成形装置であって、複数の前記移送装置の内、少なくとも１つの移送装置は、前記移送装置である。
例えば、前記食品成形装置は、前記重合ノズルの下方に前記重合ノズルから吐出される棒状の食品生地を食品片に切断する切断装置と、前記切断装置の下方に前記食品片を搬送する搬送装置を備える。
本発明によれば、移送装置は、スクリュー装置と、スクリュー装置で移送された食品材料を送出するポンプ装置を備え、ポンプ装置は、スクリュー装置で移送される方向に沿った方向に前記食品材料を受け入れ、ハウジング部に一対のルーツ形ロータを備えて、一対のルーツ形ロータは互いに噛合可能なＶ字のプロファイルのルーツを有し、左右入れ替えて取り付けることができる。
したがって、食品材料の物性に応じて、移送装置から食品材料を安定して移送することができる。
この出願は、日本国で２０２０年５月２９日に出願された特願２０２０－０９３８４３号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１を概略的に示した正面図である。 図２は、本発明の第一の実施の形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１を概略的に示した平面図である。 図３は、本発明の第一の実施の形態に係る食品材料の移送装置を、図１のＡ－Ａ矢視による一部断面を用いて概略的に示した平面図である。 図４は、本発明の第一の実施の形態に係る食品材料の移送装置を、図２のＢ－Ｂ矢視による一部断面を用いて概略的に示した、左側面図である。 図５は、本発明の第一の実施の形態に係る食品材料の移送装置に備えるルーツ形ロータを概略的に示した斜め上方から見た斜視図である。 図６は、本発明の第二の実施の形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１を概略的に示した平面図である。 図７は、本発明の第二の実施の形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１を、図６のＣ－Ｃ矢視による一部断面を用いて概略的に示した、左側面図である。
以下、図面を用いて本発明の第一の実施形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１について説明する。図１乃至図５に概念的、概略的に示すように、食品成形装置１は、基台２を備え、この基台２に内包材用移送装置３、外皮材用移送装置５、重合ノズル７、切断装置９、搬送装置１１及び各部の駆動を制御する制御装置１３を備える。食品成形装置１は、例えば、包あん機であり、食品材料である内包材Ｆを食品材料である外皮材Ｓで被覆した棒状食品生地Ｄを重合ノズル７から吐出し、この棒状食品生地Ｄを切断装置９で食品片Ｐに切断し、この食品片Ｐを搬送装置１１で次工程に搬送するものとして説明する。
図１に示す正面視において、内包材用移送装置３は基台２の上部右側に、また、外皮材用移送装置５は基台２の上部左側に配設される。重合ノズル７は基台２の正面側（図１における紙面手前側）で内包材用移送装置３と外皮材用移送装置５の間に着脱自在に取り付けられる。切断装置９は重合ノズル７の下方で昇降するよう備えられるとともに、基台２に着脱自在に備えられる。搬送装置１１は切断装置９の下方に備えられるベルトコンベアである。
図２に示す平面視において、内包材用移送装置３と外皮材用移送装置５は、概ね左右対称に設けられている。ここでは、外皮材用移送装置５について説明し、内包材用移送装置３においては、同一機能を奏する構成部分には同一の符号を付するとして重複した説明は省略する。
外皮材用移送装置５は、ホッパ２１に収容される外皮材Ｓ（食品材料）を移送するためのスクリュー装置１５と、このスクリュー装置１５によって移送された外皮材Ｓを重合ノズル７へ移送するためのポンプ装置１７とを備える。
スクリュー装置１５は、外皮材Ｓを収容するホッパ２１の底部のスクリューハウジング２３内に左右に一対のスクリュー２５Ａ、２５Ｂを互いに平行で水平に配設し、互いに反対方向に回転するよう備える。各スクリュー２５Ａ、２５Ｂは、基台２の内部に取り付けられる、例えばサーボモータのごとき適宜の制御モータ（図示省略）に、例えば歯車列、チェン、ベルトなどのごとき適宜の回転伝達機構（図示省略）を介して連動連結してある。
スクリュー装置１５は、スクリューハウジング２３内に、一対のスクリュー２５Ａ、２５Ｂの先端部の上方に押し込み装置２６を備えてもよい。押し込み装置２６は、各スクリュー２５Ａ、２５Ｂの回転軸方向に直交する水平な回転軸２７を備え、この回転軸２７にローラ２８を外装する。また、ローラ２８には、ローラ２８の半径方向に移動する押し込み羽根２９を備えている。押し込み羽根２９は、ローラ２８の回転にともない、スクリューハウジング２３に形成されるガイド２３Ａに案内されてローラ２８の周面に出没する。回転軸２７は、基台２の内部に取り付けられる適宜の制御モータ（図示省略）に適宜の回転伝達機構（図示省略）を介して連動連結してある。押し込み装置２６により、外皮材Ｓがブリッジ現象により一対のスクリュー２５Ａ、２５Ｂの上方に残るのを防止する。すなわち、外皮材Ｓを押し込み羽根２９によりスクリュー２５Ａ、２５Ｂ方向に押し込む。
ポンプ装置１７は、ハウジング部３１とポンプ駆動部３９を備える。ハウジング部３１は、左右に一対のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂと、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂを外装する一対の回転軸３３と、スクリューハウジング２３の端部に接続したケーシング３４、及び蓋部３８を備える。また、ハウジング部３１には、スクリュー装置１５から移送される外皮材Ｓを受け入れる上流側流路３５、上流側流路３５に連通するポンプ室３６及びポンプ室３６に連通する下流側流路３７が形成される。言い換えると、上流側流路３５及び下流側流路３７はケーシング３４により形成される。
上流側流路３５及び下流側流路３７の間の部分であるケーシング３４の中央部には、一対の回転軸３３が鉛直に互いに平行に配設される。また、ケーシング３４の中央部には、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの下方（図４における下側）の端面３２Ｌに対向する底面３４Ａと、回転するルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの外周軌跡の一部を囲む左右の円弧状側面３４Ｂが形成される。各円弧状側面３４Ｂは、平面視において、後述するルーツ形ロータ３２Ａ（３２Ｂ）の隣り合うルーツ３２ＡＰ（３２ＢＰ）間の空間を覆う以上の広さ（範囲）に形成される。
回転軸３３は、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂに嵌合する略直方体形状の嵌合軸部３３Ａと、ケーシング３４に支持されるフランジ部３３Ｂと、基端部３３Ｃを備える。基端部３３Ｃには、後述するポンプ駆動部３９の駆動軸４０と凹凸係合する溝部３３Ｄが形成される。回転軸３３の嵌合軸部３３Ａは、平面視において略正方形に形成される。
各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂには、上方（図４における上側）の端面３２Ｕから軸方向に突出する軸部３２Ｓが形成される。各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂには、回転軸３３の嵌合軸部３３Ａと嵌合する嵌合孔３２Ｈが形成される。嵌合孔３２Ｈの孔形状は、平面視において略正方形である。ルーツ形ロータ３２Ａの外周には、Ｖ字のプロフィルを形成する４葉のルーツ３２ＡＰが備えられている。また、ルーツ形ロータ３２Ｂの外周には、Ｖ字のプロフィルを形成する４葉のルーツ３２ＢＰが備えられている。ルーツ３２ＢＰは、ルーツ３２ＡＰと逆向きのＶ字形状に形成される。ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂは、例えば、サイクロイド曲線で形成される各ルーツが軸方向に捩られ、やまば状に形成される。
　ここで、Ｖ字のプロファイルのルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰとは、ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂを嵌合軸部３３Ａと同心の円周上で展開したときに、ルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの突き出している部分がＶ字形であることをいう。この展開したときのＶ字の屈曲部３２２の開き角は、６０～１２０°とするのが、一対のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂが噛合しやすいので好ましい。複数のＶ字を上下方向に重ねたルーツとすることも可能であるが、食品材料の特性、特に粘性の強い食品材料を移送する場合には、複数の細かなＶ字を重ねるより、一つの大きなＶ字とした方が、後述する効果が表れ易く、好ましい。
平面視において、ルーツ形ロータ３２Ａとルーツ形ロータ３２Ｂは、噛合し互いに外方向に同期して回転する。つまり、左に位置するルーツ形ロータ３２Ａは左回転（反時計回り）し、右に位置するルーツ形ロータ３２Ｂは右回転（時計回り）する。このとき、図５（ａ）に示すように、ルーツ３２ＡＰは、左回転に対し上下のプロフィルの先端３２１がＶ字の屈曲部３２２に先行して移動する。また、ルーツ３２ＢＰは、右回転に対し上下のプロフィルの先端３２１がＶ字の屈曲部３２２に先行して移動する。
蓋部３８は、蓋部材４１と蓋部材４１に嵌合される２つの軸受け４３を備える。蓋部材４１は、板状であり、ケーシング３４の円弧状側面３４Ｂに嵌合する嵌合部４１Ａと、嵌合部４１Ａより大きい外径のフランジ部４１Ｂが形成される。ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂを収容するケーシング３４に蓋部３８をねじなどの公知の固定具で取り付けると、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの軸部３２Ｓが２つの軸受け４３に嵌合し回転自在に支持される。ここでは、蓋部３８が各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの回転軸３３の上方（図４の上側）の端部を支持するものとして説明する。また、蓋部３８の下面が各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの端面３２Ｕに対向する。
このようにして、ポンプ室３６の外形は、一対のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの下方の端面３２Ｌに対向する底面３４Ａと、回転する各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの外周軌跡の一部を囲む円弧状側面３４Ｂを形成するケーシング３４と、ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの上方の端面３２Ｕに対向する蓋部３８により形成される。本実施の形態では、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの回転中心軸の間隔は、各スクリュー２５Ａ、２５Ｂの回転中心軸の間隔より狭く備えられる。
上流側流路３５は、スクリュー装置１５のスクリューハウジング２３の出口からポンプ室３６の入口３６Ａに連通する外皮材Ｓ（食品材料）の流路であり、スクリュー装置１５で移送された外皮材Ｓ（食品材料）を同じ方向に移送する。すなわち、ポンプ装置１７は、スクリュー装置１５で移送された外皮材Ｓ（食品材料）を同じ方向で受け入れる。そして、その流路は徐々に狭まるよう形成されている。スクリュー装置１５で移送されたのと同じ方向に移送し、流路を絞ることにより外皮材Ｓ（食品材料）がポンプ室３６に安定して送られる。なお、上流側流路３５、すなわちポンプ装置１７で送られる外皮材Ｓ（食品材料）の方向は、スクリュー装置１５で移送されたのと同じ方向でなくてもよいが、スクリュー装置１５で移送された方向に沿った方向であると、外皮材Ｓ（食品材料）がポンプ室３６に安定して送られる。ここで、スクリュー装置１５で移送された方向に沿った方向とは、スクリュー装置１５で移送された方向と同じベクトル成分を有する方向であり、直角未満の角度、好ましくは６０°以下、さらに好ましくは４５°以下の角度方向である。
下流側流路３７は、水平方向にエルボ形に屈曲するように形成される。下流側流路３７は、ポンプ室３６の出口３６Ｂに連通する入口流路３７Ａと、入口流路３７Ａに連通する継管流路３７Ｂと、継管流路３７Ｂに連通する出口流路３７Ｃとを備え、外皮材Ｓ（食品材料）が入口流路３７Ａ内を流下する方向Ｒ1と出口流路３７Ｃ内を流下する方向Ｒ２とが異なるよう入口流路３７Ａと出口流路３７Ｃは曲がって配置される。流路を屈曲させることにより外皮材Ｓ（食品材料）の流れを安定させる効果がある。また、出口流路３７Ｃには、重合ノズル７と接続するための接続管４５が着脱可能に嵌合される。接続管４５は、管状の部材であり、ポンプ室３６から押し出される外皮材Ｓ（食品材料）を重合ノズル７に移送する。
ポンプ室３６の入口３６Ａと出口３６Ｂは、正面視においてそれぞれ大きさの異なる略長方形に形成される。図４に示すように、入口３６Ａと出口３６Ｂの高さは、ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂのルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの高さと同じに形成される。また、図３に示すように、入口３６Ａの幅は出口３６Ｂの幅より広く形成される。したがって、出口３６Ｂは、入口３６Ａより狭く形成される。出口３６Ｂが入口３６Ａより狭いとポンプ室３６内での外皮材Ｓ（食品材料）の流れを安定させることができる。このように構成されるハウジング部３１は、スクリュー装置１５、ポンプ駆動部３９及び重合ノズル７に対し、ねじなどの公知の固定具で基台２に着脱自在に取り付けられる。
ポンプ駆動部３９は、ポンプ装置１７の２つの回転軸３３に連結される２つの駆動軸４０を基台２に備える。駆動軸４０は、基台２の内部に取り付けられる適宜の制御モータ（図示省略）に適宜の回転伝達機構（図示省略）を介して連動連結してあり、同期して反対方向に回転するように備えられる。駆動軸４０の上部は基台２の上面から突出して配設され、軸の端部には平行なＤ面取り４０Ａが形成される。このＤ面取り４０Ａに各回転軸３３の溝部３３Ｄが係合される。
次に、ハウジング部３１での外皮材Ｓの移送について説明する。外皮材Ｓは、スクリュー装置１５のスクリューハウジング２３の出口から押し出され、上流側流路３５を介してポンプ室３６の入口３６Ａに水平方向に移送される。図５(ａ)の矢印ＵＣ、ＬＣに示すように、外皮材Ｓ（食品材料）は、左右のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの回転に伴い、Ｖ字形状のプロフィルの稜線（最大半径となる部分を結んだ線）から溝部の方向（隣り合うルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの中間方向）に向かって各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの上下の端部から軸方向の中央側に推力を受ける。その為、外皮材Ｓ（食品材料）は中央側に向かって移動するので、食品材料中に固形物が混在する場合、固形物も同様に中央側に向かって移動するので、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの軸方向（鉛直方向）の中央側に寄る傾向がある。
さらに、外皮材Ｓは、左右の円弧状側面３４Ｂに沿ってポンプ室３６内を移送され、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰが噛合することにより下流側流路３７に押し出される。この噛合する位置は、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの上下から軸方向の中央側に向かって順次移動する。したがって、各ルーツでの外皮材Ｓの押し出しは、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの上下の端部から始まり中央で終了する。その為、溝部内の外皮材Ｓ（食品材料）はルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの軸方向の中央側から押し出され、下流側流路３７の断面の中央側に向かって移動することになる。また、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの上下の端部は、中央の屈曲部３２２に先行してポンプ室３６の出口３６Ｂを通過するため、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰが出口３６Ｂをその上下の角部から徐々に塞ぐように移動して外皮材Ｓが押し出される流路を縮小する。この流路を縮小する動作は、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの回転に応じて左右で交互に繰り返される。すると、外皮材Ｓは、下流側流路３７の内壁面近くに比べ中心を多く（速く）流れる傾向となる。食品材料が例えばチョコチップクッキー生地の場合、外皮材Ｓに含まれるチョコチップ（粒状物）は、下流側流路３７の内壁への付着が抑制される。
内包材用移送装置３は、外皮材用移送装置５と同様に構成され、概ね左右対称に形成される。内包材用移送装置３のハウジング部３１は、内包材用のスクリュー装置１５、内包材用のポンプ駆動部３９及び重合ノズル７に対し着脱自在に基台２に取り付けられる。
本発明の第一の実施形態に係る食品材料の移送装置を備えた食品成形装置１の説明は概ね上記のとおりであるが、これに限らず特許請求の範囲において種々の変更が可能である。上記説明では、各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂのルーツを４葉として説明したが、２葉以上であればよく、ケーシング３４の各円弧状側面３４Ｂは、隣り合うルーツを覆う以上の広さに適宜変更することができる。ルーツの数は、食品材料の性質、製品の製造速度等によっても異なるが、２葉以上８葉以下とするのが好ましく、２葉以上６葉以下とするのがさらに好ましい。ルーツの数が多すぎると、Ｖ字のプロファイルの稜線から溝部への傾斜角度が軸方向と平行に近くなるので、前述の様なＶ字形状であることの効果が小さくなる。
また、図５(ｂ)に示すように、組み合わせた一対のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂを左右入れ替えてケーシング３４に収容することができる。ルーツ形ロータ３２Ｂのルーツ３２ＢＰは、左回転に対しＶ字の屈曲部３２２が上下のプロフィルの先端３２１に先行して移動する。また、ルーツ形ロータ３２Ａのルーツ３２ＡＰは、右回転に対しＶ字の屈曲部３２２が上下のプロフィルの先端３２１に先行して移動する。なお、左右のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの入れ替えは、回転軸３３と共に行うことも可能である。
図５(ｂ)の矢印ＣＵ、ＣＬに示すように、上流側流路３５を介してポンプ室３６に移送される外皮材Ｓ（食品材料）は、左右のルーツ形ロータ３２Ｂ、３２Ａの回転に伴い、Ｖ字形状のプロフィルの稜線から溝部の方向に向かって各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの軸方向の中央から上下に推力を受ける。このとき、外皮材Ｓ（食品材料）を中心から上下に移動するような作用がなされる。すると、食品材料が各ルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂの軸方向の上下に寄る傾向がある。
さらに、外皮材Ｓは、左右の円弧状側面３４Ｂに沿ってポンプ室３６内を移送され、出口３６Ｂに達する。外皮材Ｓは、左右のルーツ３２ＢＰ、３２ＡＰが噛合することにより下流側流路３７に押し出される。この噛合する位置は、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの軸方向の中央から上下に向かって順次移動する。したがって、各ルーツでの外皮材Ｓの押し出しは、左右のルーツ３２ＡＰ、３２ＢＰの中央から始まり上下の端部で終了する。すると、外皮材Ｓ（食品材料）は、下流側流路３７の中心から上下あるいは周りに向けて移動し、下流側流路３７の中心に比べ内壁面近くを多く（速く）流れる傾向となる。よって、食品材料が例えば豆大福餅生地の場合、豆（粒状物）が表面近くに移動することになる。
また、食品材料が比較的に硬い場合には、一対のルーツ形ロータ３２Ａ、３２Ｂを図５(ｂ)のように配置する方が好ましい。図５(ａ)のように配置する場合に比べ、外皮材Ｓが下流側流路３７の内壁側に強く押し出され下流側流路３７内の圧力が高まり、食品材料の流れの脈動が少なく安定した移送を実現できる。その結果、食品成形装置１で切断される食品片Ｐの重量が安定する。
また、ポンプ室３６の入口３６Ａにおいても、図５(ａ)のように配置する場合には、屈曲部３２２で食品生地が切られる。弾力性の強い生地（餅生地等）では、上流側の生地に引っ張られて生地が戻り、充填されない部分が生じる。図５(ｂ)のように配置する場合には、先端３２１で食品生地が切られるため、生地の戻りも起きにくく、脈動が少なく安定した移送が可能となる。
また、食品成形装置１に備えた移送装置３、５は、何れか一方のみを備えてもよく、他方の移送装置を、例えば、特許文献１に記載されるベーンポンプ機構とすることができる。
次に、本発明の第二の実施形態に係る食品材料の移送装置５１について説明する。なお、第一の実施形態に係る食品材料の移送装置３、５と同様な機能を奏する構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図６及び図７に示すように、移送装置５１は、食品成形装置１に連結されている。食品成形装置１は、移送装置５１から移送される食品材料である中心材Ｃを内包材Ｆで被覆し、さらに、内包材Ｆを外皮材Ｓで被覆して複合した棒状食品生地Ｄを重合ノズル７から吐出し、この棒状食品生地Ｄを切断装置９で食品片Ｐに切断し、この食品片Ｐを搬送装置１１で次工程に搬送するものである。
移送装置５１は、基台５２にスクリュー装置１５とポンプ装置５３を備える。ポンプ装置５３は、ハウジング部５５とポンプ駆動部３９を備える。ハウジング部５５には、スクリュー装置１５から移送される中心材Ｃを受け入れる上流側流路３５、上流側流路３５に連通するポンプ室３６及びポンプ室３６に連通する下流側流路５７が形成される。言い換えると、上流側流路３５及び下流側流路５７はケーシング５６により形成される。
下流側流路５７は、上下方向にエルボ形に屈曲するように形成される。下流側流路５７は、中心材Ｃ（食品材料）が入口流路３７Ａ内を流下する方向Ｒ1と出口流路３７Ｃ内を流下する方向Ｒ３とが異なるよう入口流路３７Ａと出口流路３７Ｃは曲がって配置される。また、出口流路３７Ｃの出口部には、重合ノズル７と接続するための接続管５９が螺着される。接続管５９は、重合ノズル７の中心に上下方向に配置される中心筒６１に連結される。移送装置５１は、重合ノズル７に中心材Ｃを移送する。
上記説明から理解できるように、複数種の食品材料を移送する複数の移送装置を備えた食品成形装置において、少なくとも１つの移送装置を本発明の実施の形態に係る構成とすることができ、種々の組み合わせが可能である。
また、上記説明では、複数の移送装置から移送される複数種の食品材料を重合ノズル７で積層して複合し、棒状食品生地Ｄを吐出するよう説明したが、例えば、移送装置５１のハウジング部５５にノズルを接続するなどし、さらには、一対のルーツ形ロータを間欠駆動することで食品材料の吐出装置とすることもできる。
また、上記説明では、一対のスクリュー２５Ａ、２５Ｂを互いに平行で水平に配設するよう説明したが、例えば、逆円錐状に半径が変位する螺旋翼を備えた１つのスクリューを鉛直に配設するスクリュー装置を用いることもできる。また、スクリュー装置１５およびポンプ装置１７は水平方向に食品材料を移送するものとして説明したが、これには限られず、両装置または一方の装置は、傾斜方向または鉛直方向に移送してもよい。
１　　　食品成形装置（包あん機）
２　　　基台
３　　　内包材用移送装置
５　　　外皮材用移送装置
７　　　重合ノズル
９　　　切断装置
１１　　　搬送装置
１３　　　制御装置
１５　　　スクリュー装置
１７　　　ポンプ装置
３１　　　ハウジング部
３２Ａ、３２Ｂ　　　ルーツ形ロータ
３２ＡＰ、３２ＢＰ　　　ルーツ
３２１　　　（プロフィルの）先端
３２２　　　（プロフィルの）屈曲部
３３　　　回転軸
３４　　　ケーシング
３４Ａ　　　底面
３４Ｂ　　　円弧状側面
３５　　　上流側流路
３６　　　ポンプ室
３６Ａ　　　入口
３６Ｂ　　　出口
３７　　　下流側流路
３７Ａ　　　入口流路
３７Ｂ　　　継管流路
３７Ｃ　　　出口流路
３８　　　蓋部
３９　　　ポンプ駆動部
４１　　　蓋部材
５１　　　移送装置
５２　　　基台
５３　　　ポンプ装置
５５　　　ハウジング部
５６　　　ケーシング
５７　　　下流側流路
６１　　　中心筒
Ｃ　　　中心材（食品材料）
Ｄ　　　棒状食品
Ｆ　　　内包材（食品材料）
Ｐ　　　食品片
Ｓ　　　外皮材（食品材料）
Ｒ1、Ｒ２、Ｒ３　　　（食品材料の流れ）方向
ＵＣ、ＬＣ、ＣＵ、ＣＬ　　　（食品材料の流れ）矢印

Claims (15)

  1. 　スクリュー装置と、前記スクリュー装置で移送された食品材料を送出するポンプ装置を備えた食品材料を移送する移送装置であって、
    　前記ポンプ装置は、一対のルーツ形ロータが配置されたポンプ室とポンプ室に連通する下流側流路が形成されるハウジング部と、前記一対のルーツ形ロータを互いに反対方向に回転駆動するポンプ駆動部を備え、前記スクリュー装置で移送される方向に沿った方向に前記食品材料を受け入れ、
    　前記ハウジング部は、前記一対のルーツ形ロータを収容するケーシングを備え、
    　前記一対のルーツ形ロータは、互いに噛合可能なＶ字のプロファイルのルーツを有し、
    　さらに、前記ケーシングに対し左右を入れ替えて取り付け可能に形成されることを特徴とする移送装置。
  2. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記ハウジング部は、前記一対のルーツ形ロータの回転軸の片端を回転自在に支持する前記ケーシングと、前記一対のルーツ形ロータの回転軸の他端を回転自在に支持すると共に前記ケーシングに嵌合する蓋部を備えることを特徴とする移送装置。
  3. 　請求項２に記載の移送装置であって、
    　前記ポンプ室は、前記ルーツ形ロータの一方の端面に対向する底面と回転する前記ルーツ形ロータのそれぞれの外周軌跡の一部を囲む円弧状側面を形成する前記ケーシングと、前記ルーツ形ロータの他方の端面に対向する前記蓋部により形成されることを特徴とする移送装置。
  4. 　請求項３に記載の移送装置であって、
    　前記円弧状側面は、少なくとも前記ルーツ形ロータの隣り合うルーツを覆う広さに形成されることを特徴とする移送装置。
  5. 　請求項３に記載の移送装置であって、
    　ポンプ室の出口は、ポンプ室の入口より狭く形成されることを特徴とする移送装置。
  6. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記下流側流路は、前記ポンプ室の出口に連通する入口流路と、前記入口流路に連通する継管流路と、前記継管流路に連通する出口流路とを備え、前記食品材料が前記入口流路内を流下する方向と前記出口流路内を流下する方向とが異なるよう前記入口流路と前記出口流路は曲がって配置されることを特徴とする移送装置。
  7. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記ルーツ形ロータは、２葉以上８葉以下のルーツを有することを特徴とする移送装置。
  8. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記ハウジング部は、前記スクリュー装置から移送される前記食品材料を受け入れる上流側流路が形成され、前記スクリュー装置の前記食品材料の出口に接続され、前記ポンプ室の入口に連通することを特徴とする移送装置。
  9. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記スクリュー装置は、水平なスクリューを備え、
    　前記ポンプ装置は、前記ルーツ形ロータが鉛直な回転軸を備えることを特徴とする移送装置。
  10. 　請求項９に記載の移送装置であって、
    　前記水平なスクリューは、２つの平行なスクリューから構成され、
    　各スクリューの回転中心軸の間隔は、各前記ルーツ形ロータの回転中心軸の間隔より広いことを特徴とする移送装置。
  11. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記スクリュー装置は、鉛直なスクリューを備え、
    　前記ポンプ装置は、前記ルーツ形ロータが鉛直な回転軸を備えることを特徴とする移送装置。
  12. 　請求項１に記載の移送装置であって、
    　前記ポンプ装置は、前記スクリュー装置を取り付ける基台に前記ルーツ形ロータを回転駆動する前記ポンプ駆動部を備え、
    　前記ハウジング部は、前記スクリュー装置及び前記ポンプ駆動部に対し着脱可能に取り付けられることを特徴とする移送装置。
  13. 　第一の食品材料を重合ノズルに移送する第一移送装置と、
    　第二の食品材料を前記重合ノズルに移送する第二移送装置と、
    　前記第一の食品材料と前記第二の食品材料を複合する前記重合ノズルを備えた食品成形装置であって、
    　前記第一移送装置及び／又は前記第二移送装置は、請求項１乃至１２の何れかに記載の移送装置であることを特徴とする食品成形装置。
  14. 　複数種の食品材料を重合ノズルに移送する複数の移送装置と、
    　各前記移送装置から移送される複数種の前記食品材料を複合する前記重合ノズルを備えた食品成形装置であって、
    　複数の前記移送装置の内、少なくとも１つの移送装置は、請求項１乃至１２の何れかに記載の移送装置であることを特徴とする食品成形装置。
  15. 　請求項１４に記載の食品成形装置であって、
    　前記食品成形装置は、前記重合ノズルの下方に前記重合ノズルから吐出される棒状の食品生地を食品片に切断する切断装置と、
    　前記切断装置の下方に前記食品片を搬送する搬送装置を備えることを特徴とする食品成形装置。
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