(57)【要約】【課題】ホッパー内の螺旋スクリューと食材とが一体となって伴回りすることを防止できる食材供給装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】下側が小径の円錐形状のホッパー２７内に、下側ほど小径の螺旋スクリュー３１を回転自在に備えた食材供給装置であって、前記ホッパー２７内の食材４１が少なくなり前記螺旋スクリュー３１に付着して当該螺旋スクリュー３１と前記食材４１とが一体的に伴回りし易い状態となったときに、前記螺旋スクリュー３１を回転するためのモータ３５の正回転，停止，逆回転，停止の動作を制御する制御装置３９を備え、前記モータ３５の正回転時間，停止時間，逆回転時間及び停止時間を所望時間に設定自在な時間設定手段を備えている。【選択図】図１
2010094089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側が小径の円錐形状のホッパー内に、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた食材供給装置であって、前記ホッパー内の食材が前記螺旋スクリューに付着して当該螺旋スクリューと前記食材とが一体的に伴回りすることを防止するために、前記螺旋スクリューを回転するためのモータの正回転，停止，逆回転，停止の動作を制御する制御装置を備えていることを特徴とする食材供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の食材供給装置において、前記モータの正回転時間，第１の停止時間，逆回転時間及び第２の停止時間を所望時間に設定自在な時間設定手段を備えていることを特徴とする食材供給装置。
【請求項３】
下側が小径の円錐形状のホッパー内に、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた食材供給装置の運転方法であって、前記ホッパー内の食材が前記螺旋スクリューに付着して当該螺旋スクリューと前記食材とが一体的に伴回りすることを防止するために、前記螺旋スクリューの正回転，停止，逆回転，停止の動作を繰り返して食材の供給を行うことを特徴とする食材供給装置の運転方法。
【請求項４】
請求項３に記載の食材供給装置の運転方法において、前記逆回転の時間よりも正回転の時間が長いことを特徴とする食材供給装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下側が小径の円錐形状のホッパー内に、当該ホッパー内の食材を下方向へ送り出すために、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた食材供給装置及びその運転方法に係り、さらに詳細には、前記螺旋スクリューに食材が付着して一体的に伴回りすることにより送り出すことができなくなることによる残量を軽減することのできる食材供給装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パン生地などのシート状の外皮材でもって餡などのごとき内包材を包み込んだ包被食品を製造する場合、所定位置に位置決めされた外皮材に対して内包材を供給することが行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記内包材のごとき食材を供給するための食材供給装置としては、下側が小径の円錐形状のホッパー内に、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた構成が一般的である（例えば前記特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第４０４５３１９号公報
【特許文献２】特開２００３−３８１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下側が小径の円錐形状のホッパー内に螺旋スクリューを回転自在に備えた構成の食材供給装置において、前記螺旋スクリューを正回転して食材の送り出しを行うとき、ホッパー内の食材の量が少なくなると、前記螺旋スクリューに食材が付着して、食材が螺旋スクリューと一体となって伴回りすることがある。このように、食材が螺旋スクリューと一体となって伴回りすると、食材の送り出しを行うことができなくなり、ホッパー内の食材の残量が多くなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、下側が小径の円錐形状のホッパー内に、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた食材供給装置であって、前記ホッパー内の食材が前記螺旋スクリューに付着して当該螺旋スクリューと前記食材とが一体的に伴回りすることを防止するために、前記螺旋スクリューを回転するためのモータの正回転，停止，逆回転，停止の動作を制御する制御装置を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記食材供給装置において、前記モータの正回転時間，第１の停止時間，逆回転時間及び第２の停止時間を所望時間に設定自在な時間設定手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、下側が小径の円錐形状のホッパー内に、下側ほど小径の螺旋スクリューを回転自在に備えた食材供給装置の運転方法であって、前記ホッパー内の食材が前記螺旋スクリューに付着して当該螺旋スクリューと前記食材とが一体的に伴回りすることを防止するために、前記螺旋スクリューの正回転，停止，逆回転，停止の動作を繰り返して食材の供給を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記食材供給装置の運転方法において、前記逆回転の時間よりも正回転の時間が長いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、螺旋スクリューに食材が付着して一体的に伴回りすることを解除し乍ら食材の送り出しを行うことができ、ホッパー内の食材の残量を従来よりも少なくすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、本発明に係る食材供給装置１を、薄い円板形状の外皮材でもって内包材を包み込んだ包被食品を製造する包被食品製造装置３に適用した場合について例示するが、本発明に係る食材供給装置１は、包被食品製造装置３に係ることなく、その他の種々の食品製造装置における食材供給装置として使用できるものである。
【００１１】
先ず、理解を容易にするために、包被食品製造装置３の全体的構成について説明する。図１を参照するに、前記包被食品製造装置３は、箱状の本体フレーム５を備えており、この本体フレーム５の前面には、載置された薄い円板状の外皮材７を、内包材としての食材を吐出する食材吐出ノズル９の下方位置へ搬送するための外皮材搬送手段１１が備えられている。この種の外皮材搬送手段１１の構成は、食品製造装置においては既知であるが、簡単に説明すると、外皮材搬送手段１１はベルトコンベアによって構成してあり、このベルトコンベアにおけるコンベアベルトの先端部１１Ａ（図１において左端部）は、図１において左右方向へ移動自在に設けられている。
【００１２】
前記外皮材搬送手段１１において先端部１１Ａが、図１において左右方向に往復動する先端部移動領域の下側には、前記外皮材搬送手段１１によって搬送された外皮材７を支持する支持プレート１３が備えられている。この支持プレート１３は、前記外皮材７でもって内包材を包み込んだ後の包被食品１５を下方向に通過させるための通過孔（図示省略）が備えられている。この通過孔の径は、前記外皮材搬送手段１１によって搬送載置された前記外皮材７の径よりは小径に形成してある。
【００１３】
前記支持プレート１３の上方位置には、前記支持プレート１３上に載置された外皮材７上に食材（内包材）を吐出供給するための前記食材吐出ノズル９が上下動自在に備えられている。また、前記支持プレート１３の上側には、前記食材吐出ノズル９から食材が吐出載置された状態にある外皮材７の周縁部を中央部に寄せ集めて封着するための封着手段１７が備えられている。この封着手段１７は、前記外皮材７を囲繞して開閉自在な複数のシャッタ片（図示省略）を備えた構成である。なお、この種の付着手段１７は、例えば前記特許文献１に記載されているように既によく知られた構成であるから、封着手段１７についての詳細な説明は省略する。
【００１４】
前記支持プレート１３の下側には、前記封着手段１７によって外皮材７の周縁を中央部に集束して封着するとき、前記支持プレート１３の通過孔を通過して次第に下降する包被食品１５を下側から支持する支持コンベア１９が上下動自在に設けられている。そして、この支持コンベア１９に隣接して、前記本体フレーム５の前面には、前記支持コンベア１９から移送された包被食品１５を次工程へ搬送する搬出コンベア２１が備えられている。
【００１５】
前記食材吐出ノズル９へ食材を圧送するために、食材圧送用のポンプ２３が前記本体フレーム５に備えられていると共に、このポンプ２３と前記食材吐出ノズル９は接続管２５を介して接続してある。なお、この種のポンプは、例えばルーツブロワーと同様の構成の歯車ポンプからなるものであって、食材の圧送を行うポンプとして一般的な構成のポンプでよいので、ポンプ２３についての詳細な説明は省略する。
【００１６】
前記ポンプ２３の上部には、本実施形態に係る前記食材供給装置１が備えられている。この食材供給装置１には、下端部を前記ポンプ２３の入口に接続したホッパー２７が備えられている。上記ホッパー２７は、下側が小径の円錐形状に形成してあり、このホッパー２７内には、下側ほど小径の螺旋状の羽根２９を備えた螺旋スクリュー３１が回転自在に備えられている。この螺旋スクリュー３１における前記羽根２９は、前記ホッパー２７内のテーパ状の底部付近に設けられている。
【００１７】
より詳細には、前記本体フレーム５には、先端部が前記ホッパー２７の上方位置に位置するように設けた支持ブラケット３３が設けられており、この支持ブラケット３３に装着したモータ３５の出力軸と前記螺旋スクリュー３１の回転軸３７が連動連結してある。なお、上記螺旋スクリュー３１は、前記回転軸３７の周面に螺旋状に一体的に取付けてある。
【００１８】
そして、前記包被食品製造装置３には、装置全体の動作を制御するための制御装置３９が備えられている。この制御装置３９は、プログラマブルコントローラなどからなるものであって、この制御装置３９には、少なくとも、前記ホッパー２７内の食材４１が少なくなり、前記螺旋スクリュー３１に食材４１が付着して一体的に伴回りする状態となったときには、前記モータ３５の正回転，第一停止，逆回転，第二停止の動作を制御するためのモータ制御手段４３が備えられている。そして、前記モータ制御手段４３は、前記モータ３５の正回転時間，第一停止時間，逆回転時間，第二停止時間を個別に設定，変更自在な時間設定，変更手段（図示省略）が備えられている。
【００１９】
上記時間設定，変更手段は、例えば前記制御装置３９における表示部３９Ａに前記正回転時間、第一停止時間、逆回転時間、第二停止時間の設定部をそれぞれ表示し、表示された各設定部に入力手段から数値入力する構成である。なお、制御装置３９の表示部３９Ａに各種の設定部を表示し、表示された各設定部に数値入力する構成は、各種の制御装置において、例えばタッチパネルを使用した構成として、一般的な構成であるから、時間設定、変更手段についての詳細な説明は省略する。
【００２０】
ところで、前記螺旋スクリュー３１とホッパー２７内の食材４１が少なくなって、螺旋スクリュー３１と食材４１とが一体となって伴回りを生じ易い状態となったことを検出するために、伴回り検出センサ４５が設けられている。上記伴回り検出センサ４５は、前記ホッパー２７内の食材４１が少なくなって、ホッパー２７内の食材４１の上部位置が前記螺旋スクリュー３１における羽根２９の最上端部の高さ位置付近の高さ位置に低くなったことを検出するセンサとすることができる。
【００２１】
したがって、本実施形態においては、前記ホッパー２７内の食材４１の高さ位置を検出するために、レーザ光線を利用した距離センサ等のごとき前記伴回り検出センサ４５が備えられている。ところで、前記ホッパー２７内における食材４１の上面は必ずしも水平でないので、前記伴回り検出センサ４５によって検出した食材４１の上面の高さ位置が予め設定した許容高さ位置より低くなったときに、前記螺旋スクリュー３１と食材４１とが一体となって伴回りするものとして検出することができる。
【００２２】
なお、螺旋スクリュー３１と食材４１とが一体となって伴回りし易い状態になったこと、又は伴回りの状態になったことを検出する構成としては、前記ホッパー２７内の適宜高さ位置に、例えばストレーンゲージなどのごときセンサを設けて、食材４１の重量を検出する構成や、前記モータ３５の負荷（電流）を検出して負荷が所定値より小さくなったことを検出する構成または、ホッパー２７内に食材４１を収納供給してからポンプ２３の回転数が予め設定された回転数より多くなったことや、タイマーが予め設定した時間を経過したことを検出するなど、種々の構成を採用可能である。
【００２３】
以上のごとき構成において、モータ３５の正回転時間（例えば０．５秒）、第一停止時間（例えば０．９秒）、逆回転時間（前記正回転時間よりも短い時間、例えば０．３秒）、第二停止時間（例えば２．０秒）を前記モータ制御手段４３のメモリ（図示省略）に設定した後、前工程において製造された薄い円板状の外皮材７が外皮材搬送手段１１上に載置されると、制御装置３９の制御の下に外皮材搬送手段１１が作動される。そして、外皮材７が支持プレート１３上に載置されると、封着手段１７における各シャッタ片が僅かに閉じるように作動され、支持プレート１３上の外皮材７の外周縁を押圧して外皮材７の中心位置が支持プレート１３に備えた通過孔の中心と一致するように位置決めされる。
【００２４】
その後、食材吐出ノズル９が下降すると共にポンプ２３が回転駆動されて前記外皮材７の中央部上面に所定量の食材が吐出載置される。また、支持コンベア１９が上昇して前記支持プレート１３の通過孔を通過して下降する包被食品を下側から支持可能な状態となる。そして、前記食材吐出ノズル９が上昇した後、封着手段１７における各シャッタ片によって外皮材７の周縁部が中央部に寄せ集められて、外皮材７上の食材（内包材）を包み込むように封着されて包被食品１５が製造される。
【００２５】
上述のように、外皮材７の周縁部を中央部に寄せ集めるとき、包被食品１５は支持プレート１３の通過孔から次第に下降し、支持コンベア１９によって支持される。そして、支持コンベア１９上に載置された包被食品１５は搬出コンベア２１上へ移載され、次工程へ搬出されるものである。
【００２６】
前述のごとく、ポンプ２３を駆動して食材を前記食材吐出ノズル９へ圧送吐出するとき、前記ポンプ２３の回転駆動に関連してモータ３５によって螺旋スクリュー３１が正回転され、ホッパー２７内の食材４１が前記ポンプ２３内へ供給される。前記螺旋スクリュー３１を正回転してホッパー２７内の食材４１をポンプ２３へ送給するとき、ホッパー２７の下側が小径のテーパ状（円錐形）に形成してあるので、ホッパー２７内の食材４１は次第に圧縮されることになる。
【００２７】
上述のごとく、螺旋スクリュー３１を正回転して、ホッパー２７内の食材４１の送り出しを行うとき、前記ホッパー２７内に大量の食材４１が存在するときには、ホッパー２７における食材４１の下部側には食材４１の上部側の重量が作用するので、螺旋スクリュー３１における羽根２９に対する食材４１の送り込み作用が大きく保持され、螺旋スクリュー３１の回転によって食材４１をポンプ２３へ送り出すことができる。
【００２８】
ところで、例えばパン生地やもち生地などのように、引っ張ったときに直ちに千切れることなく伸び易い生地（誘導張力の大きな生地）の場合はともかくも、例えば小豆餡などのごとき餡や、カマボコの材料としての魚肉スリ身やジャガイモのマッシュなどのように、引っ張ったときに直ちに千切れ易い生地（誘導張力の小さい（弱い）生地）の場合には、前記ホッパー２７内の食材４１の高さが前記螺旋スクリュー３１における羽根２９の上端部の高さとほぼ等しくなると、食材４１の下部側に作用する食材４１の重量が小さくなり、食材４１が螺旋スクリュー３１に付着して一体的に伴回りする傾向にある。
【００２９】
上述のように、食材４１が螺旋スクリュー３１に付着して一体的に伴回りすると、螺旋スクリュー３１によって食材４１を送り出すことができず、送り出し不可能な残量となる。すなわちホッパー２７内の食材４１の残量が多いという問題がある。
【００３０】
しかし、本実施形態においては、ホッパー２７内の食材４１が、前記螺旋スクリュー３１に付着して螺旋スクリュー３１と一体的に伴回りし易い状態となったこと、換言すれば、ホッパー２７内の食材４１の高さ位置が予め設定された許容高さ位置よりも低くなったこと、すなわち例えば、ホッパー２７内の食材４１の高さ位置が螺旋スクリュー３１における羽根２９の高さ位置とほぼ等しい高さ位置になったことを伴回り検出センサ４５によって検出すると、モータ制御手段４３の制御の下にモータ３５の正回転，第一停止，逆回転，第二停止の動作が繰り返される。
【００３１】
すなわち、ホッパー２７内の食材４１が螺旋スクリュー３１に付着して一体的に伴回りし易い状態になると、螺旋スクリュー３１と食材４１とが一体的に伴回りすることを防止するために、前記モータ３５の正回転，停止，逆回転，停止が繰り返されるものである。
【００３２】
ホッパー２７内の食材４１が螺旋スクリュー３１に付着して螺旋スクリュー３１と一体的に伴回りする状態において、モータ３５の正回転を停止し逆回転すると、停止した状態にある食材４１に対して螺旋スクリュー３１が、例えば０．３秒間の僅かな時間だけ瞬間的に逆回転されるので、慣性によって螺旋スクリュー３１の逆回転に追従することなく、食材４１は停止した状態にある。したがって、螺旋スクリュー３１の正回転時に螺旋スクリュー３１の送り面（下面）に付着した状態にある食材４１の付着が解除され、食材４１と前記送り面との間に微少クリアランスを生じる態様となる。
【００３３】
そして、螺旋スクリュー３１を逆回転した後、この逆回転時間よりも僅かに長い、例えば０．５秒の間の僅かな時間だけ瞬間的に正回転を行って食材４１の送り出しを行うものである。すなわち、螺旋スクリュー３１を逆回転して螺旋スクリュー３１の送り面に対する食材４１の付着を解除した後に、前記螺旋スクリュー３１を正回転して、螺旋スクリュー３１の送り面によって食材４１の送り出しを行う。そして、再び正回転を停止し、再び逆回転することを繰り返すものである。
【００３４】
すなわち、食材４１が少なくなり、螺旋スクリュー３１に食材４１が付着して一体的に伴回りし易い状態になると、逆回転して前記付着を解除することを繰り返して食材４１の送り出しを行うので、ホッパー２７内の食材４１の残量を従来よりも少なくすることができ、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。
【００３５】
なお、前記螺旋スクリュー３１の正回転，第一停止，逆回転，第二停止を、食材４１が少なくなる前の最初から、又は適宜時間経過後から繰り返すことも可能である。この場合、伴回り検出センサを省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る食材供給装置を備えた包被食品製造装置の正面説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    食材供給装置
３    包被食品製造装置
５    本体フレーム
７    外皮材
９    食材吐出ノズル
１５    包被食品
２３    ポンプ
２７    ホッパー
２９    羽根
３１    螺旋スクリュー
３３    支持ブラケット
３５    モータ
３７    回転軸
３９    制御装置
４１    食材
４３    モータ制御手段
４５    伴回り検出センサ
【図１】
2010094089.tif 000003