(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造しようとする食品の包皮に刺入して詰物を注入する充填ノズル(52)に近接して加圧空気源に接続した空気ニードル(51)を、当該空気ニードルの先端が充填ノズル(52)の先端より刺入方向に突出するように設け、前記包皮に充填ノズル(52)を刺入する際に空気ニードル(51)を同時に刺入して当該空気ニードルからの加圧空気により包皮を膨らませて詰物を充填することを特徴とする、軟質包皮への詰物の注入方法。
【請求項２】
製造しようとする食品の包皮に刺入して詰物を注入する充填ノズル(52)と、包皮保持手段(42)と、前記充填ノズル(52)と包皮保持手段(42)とを充填ノズルの刺入方向に相対的に近接離隔移動させるキャリア(41)とを備えた軟質包皮への詰物の注入装置において、刺入方向を前記充填ノズルの刺入方向と同方向にしかつ先端を前記充填ノズルの先端より更に刺入方向に突出させた空気ニードル(51)を備えていることを特徴とする、軟質包皮への詰物の注入装置。
【請求項３】
包皮保持手段(42)が対向配置された開閉自在な挟持部材(45,45) を備え、各挟持部材は互いに対向する位置で包皮に接触するＵ字形の挟持面を備えており、充填ノズル(52)及び空気ニードル(51)が前記挟持部材(45,45) のＵ字の底部に向けて設けられていることを特徴とする、請求項２記載の軟質包皮への詰物の注入装置。
【請求項４】
製造しようとする食品の包皮の１枚を負圧により一時的に吸着保持する吸引パッド(31)と、詰物の充填ノズル(52)から離隔する方向に移動した移動端において前記吸引パッド(31)から包皮を受け取る包皮保持手段(42)と、包皮保持手段(42)を前記移動端と充填ノズル側移動端との間で往復移動させるキャリア(41)とを備え、前記吸引パッド(31)は、保持しようとする包皮側に突出した周縁部(35)と、この周縁部からわずかに反包皮側に凹んだ吸引領域(3C)と、この吸引領域に開口する多数の吸引孔(38)とを備えていることを特徴とする、請求項３記載の軟質包皮への詰物の注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、食品製造機械に関し、油揚げのような軟らかい包皮を形成する食品の中に餅、おから、野菜などの詰物を注入する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油揚げの中に餅や野菜を充填した加工食品があるが、この種の食品を製造するときは、フライヤーで揚げた油揚げの中に自動充填装置の充填ノズルを差し込んで、餅や野菜などの詰物を注入する。油揚げは揚げただけでは中が袋状になっておらず、揚げた後、空気ニードルを差し込んで中に空気を注入することにより、内側の軟らかい組織を分離して袋状にし、その後充填ノズルを差し込んで詰物を注入する。フライヤーから取り出した油揚げを整列して充填機へと移送する途中において、油揚げに空気ニードルを差し込んで空気を注入して内部を分離する装置は、特開昭６２−１２６０２２号公報、特開平２−４２９４９号公報、特開平４−１９０７５５号公報などに開示されている。
【０００３】
上記のようにして内部を分離して袋状にした油揚げに、自動充填機の充填ノズルを差し込んで詰物を注入するのであるが、詰物を注入するための充填ノズルは、空気を注入するニードルに比べて直径がはるかに大きい。またこの種の食品の包皮として用いられる油揚げは、薄く作られており、軟らかくて撓みやすい。そのため、油揚げの縁から差し込んだノズルの先端が、油揚げの側壁を突き破って油揚げの外へ露出し、注入しようとした詰物が外へ流出して不良品となることが起こる。充填に先立って空気ニードルで空気を吹き込んでも、内部が分離しない油揚げも数十ないし百個に一個の割合で存在し、そのような油揚げには自動充填機の充填ノズルを差し込むことが非常に困難になるとともに、うまく差し込むことができたとしても、充填圧によって包皮が破れて詰物が外に流出する事態が生じやすい。
【０００４】
詰物充填時の上記問題を解決する手段として、自動充填機のノズルを差し込むときに対向面に凹部を有する部材で油揚げの両側面を挟持し、前記凹部に負圧を作用させることにより油揚げを厚さ方向に拡げて、ノズルの先端が油揚げの側壁を突き破るのを防止するようにした装置が特開昭８−９８６６５号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
充填ノズルを差し込むときに、油揚げを挟持している部材に負圧を作用させて油揚げの側壁を拡げるという技術手段を実現するためには、開閉動作を行う２個の挟持部材に負圧を供給する必要があること、充填ノズルを油揚げに差し込むタイミングと負圧を作用させるタイミングとを何等かの制御手段により同期させる必要があることなどのために、装置が複雑になる。
【０００６】
また油揚げの内部の分離が不完全であったために注入した詰物が外部に流出したとき、それらの詰物が負圧発生装置に吸い込まれるため、そのような事故が起こったときの装置の清掃及び保守が非常に面倒になる。
【０００７】
また油揚げに詰物を注入する工程の前工程として行われている空気を注入して内部を分離する工程を省略することができれば、この種の食品製造装置の構造をより簡単にできる。
【０００８】
この発明は、上述のような問題を解決することを課題としており、油揚げその他の軟らかい包皮を形成する食品の中に餅や野菜などの詰物を注入する装置において、構造がより簡単で、清掃や保守点検に手間がかからず、かつ不良品の発生を可及的に低減できる方法および装置を得ることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の軟質包皮への詰物の注入方法は、製造しようとする食品の包皮に刺入して詰物を注入する充填ノズル５２に近接して加圧空気源に接続した空気ニードル５１を、当該空気ニードルの先端が充填ノズル５２の先端より刺入方向に突出するように設け、前記包皮に充填ノズル５２を刺入する際に空気ニードル５１を同時に刺入して当該空気ニードルからの加圧空気により包皮を膨らませて詰物を注入するというものである。
【００１０】
上記方法を実施するための請求項２記載の注入装置は、製造しようとする食品の包皮に刺入して詰物を注入する充填ノズル５２と、包皮保持手段４２と、前記充填ノズル５２と包皮保持手段４２とを充填ノズルの刺入方向に相対的に近接離隔移動させるキャリア４１とを備えた軟質包皮への詰物の注入装置において、刺入方向を前記充填ノズルの刺入方向と同方向にしかつ先端を前記充填ノズルの先端より更に刺入方向に突出させた空気ニードル５１を備えていることを特徴とするものである。キャリア４１が包皮保持手段４２を移動させる構成とすること、または、充填ノズルおよび空気ニードルを移動させる構成とすることの、両者が可能である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の装置において、包皮保持手段４２が対向配置された開閉自在な挟持部材４５、４５を備え、各挟持部材は互いに対向する位置で包皮に接触するＵ字形の挟持面を備えており、充填ノズル５２及び空気ニードル５１が前記挟持部材４５、４５のＵ字の底部に向けて設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の装置において、製造しようとする食品の包皮の１枚を負圧により一時的に吸着保持する吸引パッド３１と、詰物の充填ノズル５２から離隔する方向に移動した移動端において前記吸引パッド３１から包皮を受け取る包皮保持手段４２と、包皮保持手段４２を前記移動端と充填ノズル側移動端との間で往復移動させるキャリア４１とを備え、前記吸引パッド３１は、保持しようとする包皮側に突出した周縁部３５と、この周縁部からわずかに反包皮側に凹んだ吸引領域３Ｃと、この吸引領域に開口する多数の吸引孔３８とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
上記装置において、空気ニードル５１に加圧空気を供給した状態で、包皮保持手段４２と充填ノズル５２とを相対接近させることにより、包皮保持手段４２で保持された油揚げなどの包皮に空気ニードル５１と充填ノズル５２とが刺入される。このとき空気ニードル５１が充填ノズル５２より先に刺入されることとなり、先に刺入された空気ニードル５１から油揚げ内に空気が吹き込まれるため、予め空気を注入して内部を分離した油揚げにおいては、空気ニードル５１から注入される空気により油揚げが膨らんで側壁相互が離隔し、その後充填ノズル５２が刺入されるため、充填ノズル５２が油揚げの側壁を突き破る危険が低減される。充填ノズル５２が刺入されると、太い充填ノズルの周囲から空気が漏出できるようになるため、詰物を充填したときに包皮が更に膨らんで破れるというような事態は生じない。
【００１４】
また詰物の充填に先立って包皮内に空気が注入されるため、予め空気を注入して内部を分離する工程を設けなくても、油揚げなどの内部の分離と詰物の充填とを一動作で行うことができ、装置構造を簡単にできる。
【００１５】
Ｕ字形の挟持面を有する挟持部材４５を備えた包皮保持手段を、上記空気ニードル５１とともに設けた装置によれば、空気ニードル５１及び充填ノズル５２が刺入される包皮の縁部分を前記Ｕ字の底部で確実に保持することができるとともに、空気及び詰物の充填による包皮の膨らみが、包皮の中央部を挟持していないことにより許容されるので、上記空気ニードル５１の作用をより有効に発揮させることができる。
【００１６】
Ｕ字状の挟持部材を備えた包皮保持手段４２への包皮の受渡しは、吸引パッド３１で包皮を１枚ずつ保持し、包皮保持手段４２が反充填ノズル側の移動端へと移動したときに、当該吸引パッドから挟持部材４５へと包皮を受け渡すようにすれば、簡単な構造で確実に包皮の受渡しを行うことができる。このとき吸引パッド３１の構造を請求項４記載の構造とすることにより、軟らかい包皮を変形させることなく、かつ確実に保持して、挟持部材４５へと受け渡すことが可能になる。
【００１７】
また吸引パッド３１は、挟持部材４５に包皮を受け渡すとき、挟持部材４５のＵ字形の中間の空間に位置することができるから、受渡しが確実になり、かつ挟持部材４５の移動時に当該挟持部材と吸引パッド３１とが干渉する問題も生じない。
【００１８】
【実施例】
以下図面に示す実施例を参照して、この発明の実施の形態を説明する。図に示す実施例は、油揚げへの詰物注入装置であって、図２に示す全体図で総体的に示す１は包皮（油揚げ）供給部、２は供給された油揚げを１枚ずつ分離する分離部、３は分離された油揚げを一時的に保持する一時保持部、４は一時保持部から油揚げを受け取って詰物充填部に向けて往復動させる往復駆動部、５は詰物充填部（図面直角にある）である。この発明の空気ニードルは、詰物充填部５に設けられている。請求項３に記載した包皮保持手段は、往復駆動部４に設けられている。また請求項４に記載した吸引パッドは、一時保持部３に設けられている。
【００１９】
包皮供給部１は、油揚げ６を搬送するコンベア１１を備えており、このコンベアの搬送路に沿って、コンベア上の油揚げ６の整列状態を保持するガイド（図示せず）が設けられている。油揚げ６はその厚さ方向をコンベア１１の進行方向にして、長辺を水平方向、短辺を垂直方向にした状態で厚さ方向に並べて搬送されている。フライヤーから取り出した油揚げを上記姿勢でコンベア１１上に整列させる装置は公知であり、そのような装置の例が前述した特許公報等に示されている。
【００２０】
分離部２は包皮供給部１から送られてきた油揚げ６の先頭の１枚を所定位置で停止させる起倒自在なストッパ板２１と、２枚目以降のものが１枚目のものと一緒に送り出されるのを防止する開閉自在のホルダ２２とを備えており、このストッパ板２１およびホルダ２２は、包皮供給部のコンベア１１の搬送端に配置されている。図３ないし５は、分離部２の詳細を示した図である。
【００２１】
ストッパ板２１は、上辺から中央部まで切り込まれた切欠２３を有する略幅広Ｕ字状で、下辺を前記コンベア１１の搬送面より若干下方の位置で、搬送されてくる油揚げの下辺と平行に支軸２４で起倒自在に枢支されており、ソレノイド、空気シリンダなどで構成される起倒駆動装置２５に連結されている。所定のタイミングで起倒駆動装置２５を動作させることにより、ストッパ板２１は、図３に実線で示す起立位置と、想像線で示す倒伏位置との間で揺動する。起立位置にあるときは、供給されてくる油揚げの１枚目のものを押さえて拘束し、倒伏することによって拘束を解除する。
【００２２】
ホルダ２２は、コンベア１１の通路を挟んで対向する一対のクランプ板２６、２６と、このクランプ板の開閉駆動装置２７とを備えている。クランプ板２６、２６は、ストッパ板２１が倒伏する前のタイミングで互いに接近する方向に移動し、コンベア１１の搬送端側から数えて２枚目以降の油揚げ６を挟持し、ストッパ板２１が倒伏して１枚目の油揚げが一時保持部３に送り出された後、再びストッパ板２１が起立した後のタイミングにおいて、互いに離隔する方向に移動して油揚げの挟持を解放する。その後コンベア１１の運動により、油揚げ６がストッパ板２１に向けて搬送されて、２枚目であった油揚げがストッパ板２１に当接する。
【００２３】
一時保持部３は、ストッパ板２１の背面（反供給装置側）に向いた吸引パッド３１を備えている。吸引パッド３１は、空気シリンダ３２のロッド３３に連結されている。空気シリンダ３２は、ストッパ板２１が倒伏する直前のタイミングで吸引パッド３１をストッパ板２１に向けて進出させ、ストッパ板２１が倒伏した直後のタイミングで吸引パッド３１を退避させる。吸引パッド３１には、負圧が供給されており、進出したときにストッパ板の切欠２３部分において油揚げの前面（ストッパ板で押さえられている面）の略中央部に接触し、負圧力で当該油揚げを吸引して保持する。そしてストッパ板２１が倒伏したあと退避することにより、１枚の油揚げを包皮供給部１から取り出した状態で保持する。ストッパ板２１は、吸引パッド３１が退避した後のタイミングで起立する。
【００２４】
吸引パッド３１は、前記空気シリンダのロッド３３の先端に固定された中空部材３４の先端に嵌着されたキャップ状の合成樹脂成形品で形成されている。図７、８に詳細が示されているように、この吸引パッド３１は、ストッパ板側から見て円形で、その円周部分全周にストッパ板側に突出する突条３５が形成されており、突条３５で囲まれた内側の領域は若干後退した平面３６となっている。そしてこの平面３６に中空部材３４の空室３７に連通する多数の貫通孔（吸引孔）３８が設けられている。空室３７は、開閉弁３９を介して負圧パイプ３Ａにより負圧源３Ｂに連通されている。吸引パッド３１の周縁部に形成した突条３５とその内側の平面３６とは、浅い皿状の吸引領域３Ｃを形成しており、そのため比較的低い圧力で油揚げを確実に保持できるとともに、吸引パッド３１の吸着力によって油揚げが大きく変形する事態も回避できる。
【００２５】
往復駆動部４は、図９〜１１に示すように吸引パッド３１の進退方向と直交する水平方向に往復移動するキャリア４１と、このキャリアに装着した包皮保持手段４２とを備えている。キャリア４１は、２本のガイドロッド４３に沿って移動自在に支持されており、これらのガイドロッドと平行に設けたロッドレスシリンダ４４に連結されている。
【００２６】
包皮保持手段４２は、対向する２個の挟持部材４５、４５と、この挟持部材４５、４５を互いに接近及び離隔する方向に同時動作させる開閉駆動装置４６とを備えている。挟持部材４５、４５は、対向する挟持面を吸引パッド３１で吸引保持されている油揚げの面の方向（厚さ直角方向）にして、キャリア４１の下方に配置されている。
【００２７】
挟持部材４５、４５は、側方（その移動方向に対して側方）から見た形状が横Ｕ字状で、そのＵ字の底の部分を後述する自動充填装置の充填ノズルに向け、Ｕ字の開いた側を吸引パッド３１側に向けて配置されている。挟持部材４５の対向する挟持面の前記Ｕ字の底の部分には、滑り止めのスパイク４７が複数本植立されている。
【００２８】
前述した一時保持部の吸引パッド３１が油揚げを保持して後退した後、挟持部材４５、４５が開いた状態で、キャリア４１が吸引パッド側ストローク端に移動する。このとき挟持部材４５、４５は、吸引パッド３１で保持されている油揚げの厚さ方向両側に位置し、吸引パッド３１は吸引パッド側の挟持部材のＵ字の内側部分に位置する。この状態で挟持部材４５、４５が閉じ、吸引パッド３１の負圧を解放した後、キャリア４１が充填部側に向けて移動する。挟持部材４５、４５で保持された油揚げは、その上辺と下辺と充填部側の側辺とを挟持部材４５、４５で挟持された状態となっており、かつその挟持された側辺部分は、スパイク４７で滑らないようにしっかりと保持されている。
【００２９】
詰物充填部５は、空気ニードル５１と公知の充填ノズル５２とを備えた自動充填機５３を備えている。充填ノズル５２は、包皮保持手段４２のキャリア４１の移動方向と平行にして、挟持部材４５、４５で保持された油揚げの側辺に向けられている。空気ニードル５１は、充填ノズル５２に近接して、充填ノズル５２と平行に設けられている。充填ノズル５２及び空気ニードル５１の先端は、注射針の先端のように、斜めに切り落とされて針状となっている。空気ニードル５１の先端は、充填ノズル５２の先端より包皮保持手段４２側に突出させて設けられている。
【００３０】
包皮保持手段のキャリア４１が詰物充填部５側に移動したとき、空気ニードル５１及び充填ノズル５２は、挟持部材４５、４５で挟持された油揚げの側辺に刺入されるが、空気ニードル５１の先端が突出している関係上、空気ニードル５１が充填ノズル５２より先に油揚げの内部に刺入されることとなる。
【００３１】
空気ニードル５１は、開閉弁５４を介して空気源５５に連通されている。詰物の自動充填機５３は、ホッパ５６の下方の縦方向のシリンダ室５７を備え、シリンダ室５７に昇降ロッド５８の先端に固定された孔開きピストン５９とその下方の遊動ピストン５Ａとを備えた公知の構造で、充填ノズル５２は遊動ピストン５Ａの下方の位置でシリンダ室５７に連通している。昇降ロッド５８は、通常、回転カム５Ｂにより往復揺動するレバー５Ｃに連結されて往復昇降する構造となっている。昇降ロッド５８には、遊動ピストン５Ａの相対下動端を規制する鍔５Ｄが設けられている。
【００３２】
昇降ロッド５８が上動すると、孔開きピストン５９が上動して、その孔５Ｅを通ってホッパ５６内の材料がシリンダ室５７に流入する。次に昇降ロッド５８が下降すると、遊動ピストン５Ａが材料の抵抗によって相対上動し、孔開きピストン５９の下面を塞ぐ。その後昇降ロッド５８がさらに下動することにより、シリンダ室５７内の材料が充填ノズル５２を通って押し出される。
【００３３】
空気ニードルの開閉弁５４は、包皮保持手段のキャリア４１の詰物充填部５側への移動に連動させて、空気ニードル５１が挟持部材４５、４５で挟持された油揚げに刺入される直前のタイミングで開かれ、充填ノズル５２が刺入された後のタイミングで閉じられる。充填ノズルより先に油揚げに刺入された空気ニードル５１から流出する空気は、袋状になった油揚げを膨らませ、その後充填ノズル５２が刺入される。空気ニードル５１は、充填ノズル５２より細いから、空気ニードル５１が油揚げの側壁を突き破る虞はなく、また充填ノズル５２が刺入されるときは空気ニードルから注入された空気によって、油揚げ６が膨らんでいるので、やはり油揚げの側壁を突き破る危険がない。
【００３４】
なお搬送されてきた油揚げが空気注入による内部の分離工程を経ていない油揚げであっても、上記空気ニードル５１からの空気の注入によって、内部を分離して膨らませることが可能である。
【００３５】
充填ノズル５２が油揚げ内に刺入された後、自動充填機の昇降ロッド５８が下動し、油揚げ内に詰物が充填され、その後包皮保持手段のキャリア４１が後退する。そしてその後退途中の所定の位置において、挟持部材４５、４５が開き、詰物を充填した油揚げは、その下方に設けたシュートないしコンベア上へと落下して、搬出される。
【００３６】
上述した実施例の装置では、油揚げの側辺を上下方向にした状態で空気ニードル５１及び充填ノズル５２を刺入するので、空気ニードル５１を充填ノズル５２の上方に近接させて配置するのが好適である。空気ニードル５１や充填ノズル５２の先端を斜めに切り落として針状とするときは、図１２に示すように、空気ニードル５１を充填ノズル５２の直上に配置し、両者の先端下方を斜めに切り落とした形状とするのが最も好ましい。
【００３７】
しかし図１３に示すように、空気ニードル５１及び充填ノズル５２の先端側方を削ぎ落とした形状としても充分に実用に供することができ、また図１４に示すように空気ニードル５１を充填ノズル５２の内側に配置する構造も好ましい構造である。さらに空気ニードルや充填ノズルの先端部に、図１５に示すような板状の針５Ｆを設けて、これらの油揚げへの刺入がより確実に行われるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】詰物充填部の側面図
【図２】詰物注入装置の側面図
【図３】分離部の側面図
【図４】分離部の正面図
【図５】分離部の正面図
【図６】一時保持部の側面図
【図７】一部保持部の吸引パッドの断面図
【図８】一部保持部の吸引パッドの正面図
【図９】往復駆動部の側面図
【図１０】往復駆動部を包皮供給部側から見た図
【図１１】往復駆動部の挟持部材の側面図
【図１２】空気ニードルと充填ノズルの第１の配置例を示す図
【図１３】空気ニードルと充填ノズルの第２の配置例を示す図
【図１４】空気ニードルと充填ノズルの第３の配置例を示す図
【図１５】空気ニードルと充填ノズルの第４の配置例を示す図
【符号の説明】
3C  吸引領域
31  吸引パッド
35  突条
38  貫通孔
41  キャリア
42  包皮保持手段
45  挟持部材
51  空気ニードル
52  充填ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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