(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小麦粉を原材料として含む麺生地を麺体に成形する押出射出成形機であって、
螺旋羽根を有し、麺生地を搬送する一軸スクリューと、
複数の羽根を有し、前記一軸スクリューから搬送された麺生地を複数にせん断して送り出す多条スクリューと、
前記多条スクリューから送り出された麺生地を充填する麺生地充填空間と、
前記麺生地充填空間と連通する複数の麺体射出孔を有し、麺生地を前記複数の麺体射出孔から麺体に成形された状態で射出するダイスと、
を備え、
前記多条スクリューは、回転軸が前記一軸スクリューによって搬送される麺生地の送り方向の中心線と一致するように設けられ、
前記麺生地充填空間は、前記送り方向において、前記麺生地充填空間内の麺生地に所定圧力がかかる前記送り方向の長さを有することを特徴とする押出射出成形機。
【請求項２】
前記麺体充填空間は、その後半部分において、前記麺体射出孔の入り口の孔径に合わせるように、加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の押出射出成形機。
【請求項３】
前記多条スクリューの前記複数の羽根は、その周方向端部に刃部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の押出射出成形機。
【請求項４】
前記多条スクリューの条数は、前記一軸スクリューから前記多条スクリューへと麺生地が搬送される際、麺生地が前記一軸スクリューと前記多条スクリューとの間に滞留することなく搬送可能な条数であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の押出射出成形機。
【請求項５】
前記一軸スクリューは、その後半部分において、前記螺旋羽根が設けられていない切り欠き部を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の押出射出成形機。
【請求項６】
麺生地を取り込んで貯蔵する貯蔵部が設けられ、前記貯蔵部に貯蔵された麺生地を前記一軸スクリューに送るチャンバと、
前記チャンバと接続され、前記一軸スクリュー、多条スクリュー、前記麺生地充填空間、および、前記ダイスを取り囲むケースと、
前記チャンバおよび前記ケース内を真空引きする真空ポンプと、
をさらに有し、
前記チャンバには、麺生地が貯蔵された前記貯蔵部よりも上部に、前記真空ポンプの吸気孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の押出射出成形機。
【請求項７】
前記麺生地充填空間には、前記多条スクリューの軸方向に、前記軸から延在するように配置されたシャフトが設けられ、
前記ケースの内径、前記シャフトの径、前記麺生地充填空間の送り方向の長さの比率が、２９：１２：２０であることを特徴とする請求項６に記載の押出射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小麦粉を原料として含む麺生地に対して、せん断および混練を施した後、長細形状の麺体に成形する押出射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
バターなどの可塑性食品や、うどんやそば、あるいは、パスタなど小麦粉を原料として含む麺生地などの高粘性食品を混練およびせん断し、棒状に成形するための装置として、特許文献１に記載の押出射出成形機がある。この押出射出成形機は、装置内に取り込まれた上記食品を搬送するとともに、混練およびせん断する２軸スクリューと、２軸スクリューの後端に取り付けられ、食品を棒状に成形して押出す複数の射出孔を備えたダイスとを有している。
【０００３】
２軸スクリューは、２本のスクリューが互いに噛みあった状態で配置されている。この２本のスクリューは、前半部分に、取り込まれた食品を搬送する搬送部、後半部分に、搬送部から搬送された食品を混練およびせん断する混練部を有している。
【０００４】
搬送部において、２本のスクリューは、１条ネジ構造をなしている。２本のスクリューが異方向に回転することによって、搬送部に送られた食品は、相互の山（羽根）と谷（羽根と羽根との間の溝）とが噛み合わない空間部分に密封されるように押し込まれ、それらの回転にともない後半部分に設けられた混練部へと搬送される。
【０００５】
混練部において、２本のスクリューは、３条ネジ構造をなしている。混練部は、その前半部分に、山（羽根）が食品を送る方向に捩じれたフォワード部分、後半部分に、山（羽根）が食品を戻す方向に捩じれたリバース部分が形成されている。搬送部から混練部に搬送された食品は、フォワード部分とリバース部分において、混練およびせん断される。さらに、リバース部分に搬送された食品の一部は、フォワード部分に再び戻され、繰り返し混練およびせん断が施される。以上により、食品は、ばらばらに寸断された状態でダイスへと搬送される。
【０００６】
ダイスは、混練部のリバース部分と連通する複数の射出孔を有し、２軸スクリューの後端に取り付けられている。リバース部分からダイスへと搬送された食品は、後方から連続的に搬送される食品の圧力によって、複数の射出孔から棒状に成形された状態で押し出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０８８２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、互いに回転する２軸スクリューから食品が押し出される際、食品に加わる圧力は、その回転中心から径方向内側よりも径方向外側の方が大きくなる。従って、特許文献１に記載の押出射出成形機のように、複数の射出孔が設けられたダイスが２軸スクリューの後端に取り付けられ、ダイスの径方向において２つ以上の射出孔が配設されている場合、食品は、その回転中心から径方向内側に設けられた射出孔よりも径方向外側に配設された射出孔から射出されやすくなる。つまり、ダイスの中心からの射出孔の距離によって、連続的に押し出される食品の長さにばらつきが生じる。
【０００９】
また、搬送される麺生地の密度が比較的小さく、隙間が多く存在する場合、ダイスの周方向に対して複数配設された射出孔においても、その位置によって、連続的に押し出される食品の長さにばらつきが生じる。以上により、得られる食品は、その長さが異なる低品質なものとなる。
【００１０】
また、上述したように、特許文献１に記載の押出射出成形機では、食品は、フォワード部分とリバース部分によって、混練およびせん断が施される。さらに、リバース部分によって、食品をフォワード部分に再び戻すことにより、混練およびせん断が繰り返し行われ、細かく寸断される。
【００１１】
ここで、加工する食品が、特許文献１の実施例に記載のバターのように、固化した乳脂肪分が局所的に生じてしまうものの場合、細かく寸断して含有成分の均一化および組織の細分化を図ることにより、品質の安定化などにおいて大きな効果を得ることができる。
【００１２】
しかしながら、うどんやそば、あるいは、パスタなど小麦粉を原料として含む麺生地の場合、特許文献１に記載の押出射出成形機によって、ばらばらに寸断された状態で押し固められ、麺体に成形されたものは、もちもち感が乏しく食感の悪い低品質な麺体となる。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高品質な麺体を得ることができる、押出射出成形機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明の押出射出成形機は、小麦粉を原材料として含む麺生地を麺体に成形する押出射出成形機であって、螺旋羽根を有し、麺生地を搬送する一軸スクリューと、複数の羽根を有し、前記一軸スクリューから搬送された麺生地を複数にせん断して送り出す多条スクリューと、前記多条スクリューから送り出された麺生地を充填する麺生地充填空間と、前記麺生地充填空間と連通する複数の麺体射出孔を有し、麺生地を前記複数の麺体射出孔から麺体に成形された状態で射出するダイスと、を備え、前記多条スクリューは、回転軸が前記一軸スクリューによって搬送される麺生地の送り方向の中心線と一致するように設けられ、前記麺生地充填空間は、前記送り方向において、前記麺生地充填空間内の麺生地に所定圧力がかかる前記送り方向の長さを有することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では、麺生地充填空間における麺生地の送り方向の長さは、麺生地の送り方向において、麺生地充填空間内の麺生地に所定圧力がかかる長さに設定されている。従って、比較的高い粘性を有する麺生地が多条スクリューによって押し出されて、麺生地充填空間に比較的高い密度で充填されるので、後方から連続的に搬送される麺生地によって、その送り方向に対して均一に加圧される。すなわち、麺体射出孔から押し出される麺生地に対して、その送り方向に均一な圧力を付加することができるため、ダイスに設けられた麺体射出孔の位置によることなく、すべての麺体射出孔から連続的に押し出される麺体の長さを一定に保持することができる。以上により、本発明によれば、長さの等しい高品質な麺体を得ることができる。
【００１６】
また、多条スクリューは、回転軸が一軸スクリューによって搬送される麺生地の送り方向の中心線と一致するように設けられている。従って、多条スクリューに押し込まれる際、麺生地は、多条スクリューに設けられた複数の羽根によって、その長さ方向に対して複数にせん断される。そして、複数にせん断された麺生地は、多条スクリューから麺生地充填空間に押し出される際、互いに捻じれ合い、再びまとまりながら、麺生地充填空間に充填されていく。従って、麺生地充填空間に充填された麺生地は、その長さ方向から見た断面が層状となる。これにより、麺体射出孔から射出される麺体も同様に、その長さ方向から見た断面が層状となる。以上により、本発明によれば、もちもち感のある高品質な麺体を得ることができる。
【００１７】
ここで、麺生地に含まれるでんぷんは、局所的に密度が高い部分と低い部分とが混在する場合がある。このように、でんぷんの密度が一定でない場合、成形して得られた麺体は、旨味の少ない低品質なものとなってしまう。
【００１８】
本発明によれば、一軸スクリューによって搬送された麺生地は、多条スクリューに押し込まれる際にせん断され、押し出された麺生地充填空間で再び混ぜ合わされる。これにより、麺生地に含まれるでんぷんを均等に分散させることができる。従って、本発明によれば、特許文献１に記載の押出射出成形機のように２軸スクリューを設けることなく、部品点数の少ない一軸スクリューによって、でんぷん密度が均一化された、旨味のある高品質な麺体を得ることができる。
【００１９】
第２の発明の押出射出成形機は、前記第１の発明において、前記麺体充填空間は、その後半部分において、前記麺体射出孔の入り口の孔径に合わせるように、加工が施されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、麺生地充填空間の後半部分に、上述したような加工が施されていない場合、麺生地を麺体射出孔にスムーズに搬送することができず、例えば、麺生地充填空間の角部などに麺生地が滞留するおそれがある。この場合、滞留した古い麺生地の一部が、その後に搬送される麺生地内に混入する、いわゆるコンタミネーションが生じ、得られる麺体の品質が低下するおそれがある。
【００２１】
第２の発明では、麺体充填空間は、その後半部分において、麺体射出孔の入り口の孔径に合わせるように加工が施されている。従って、麺生地充填空間の後半部分に滞留することなく、搬送された麺生地を確実に麺体射出孔に送ることができる。これにより、コンタミネーションを防止し、得られる麺体の品質を安定化させることができる。
【００２２】
第３の発明の押出射出成形機は、前記第１または第２の発明において、前記多条スクリューの前記複数の羽根は、その周方向端部に刃部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
第３の発明では、多条スクリューの複数の羽根は、その周方向端部に刃部が形成されている。従って、多条スクリューに押し込まれる際、刃部によって麺生地を確実にせん断することができる。これにより、麺生地をせん断することができず、一軸スクリューと多条スクリューとの間に麺生地が滞留することを防止できる。また、麺生地を確実にせん断することによって、麺生地に含まれるでんぷんをより確実に分散させることができる。
【００２４】
第４の発明の押出射出成形機は、前記第１〜第３のいずれかの発明において、前記多条スクリューの条数は、前記一軸スクリューから前記多条スクリューへと麺生地が送られる際、麺生地が前記一軸スクリューと前記多条スクリューとの間に滞留することなく搬送可能な条数であることを特徴とするものである。
【００２５】
ここで、多条スクリューの条数が多く、すなわち、その長さ方向に対して形成される羽根の枚数が多くなり、麺生地が通る隙間が狭く、その軸方向に対する羽根の傾斜角度が大きい場合、麺生地は送り方向に対してスムーズに搬送されづらくなる。そのため、一軸スクリューと多条スクリューとの間に麺生地が滞留するおそれがある。
【００２６】
第４の発明では、多条スクリューの条数は、一軸スクリューから多条スクリューへと麺生地が送られる際、麺生地が一軸スクリューと多条スクリューとの間に滞留することなく搬送可能な条数である。これにより、一軸スクリューと多条スクリューとの間に滞留することなく、麺生地をスムーズに多条スクリューに搬送することができる。
【００２７】
第５の発明の押出射出成形機は、前記第１〜第４のいずれかの発明において、前記一軸スクリューは、その後半部分において、前記螺旋羽根が設けられていない切り欠き部を有していることを特徴とするものである。
【００２８】
第５の発明では、一軸スクリューは、その後半部分において、螺旋羽根が設けられていない切り欠き部を有している。従って、多条スクリューに押し込まれる前、一軸スクリューによって搬送された麺生地は、螺旋羽根と多条スクリューと切り欠き部とに囲まれた空間に充填される。つまり、多条スクリューに押し込まれる麺生地は、一度この空間に充填された麺生地となる。これにより、多条スクリューに対して、常に所定量の麺生地を均等に搬送させることができる。従って、多条スクリューから押し出される麺生地の量を一定に制御することができるため、麺体射出孔から射出される麺体の量を確実に制御することができる。
【００２９】
第６の発明の押出射出成形機は、前記第１〜第５のいずれかの発明において、麺生地を取り込んで貯蔵する貯蔵部が設けられ、前記貯蔵部に貯蔵された麺生地を前記一軸スクリューに送るチャンバと、前記チャンバと接続され、前記一軸スクリュー、多条スクリュー、前記麺生地充填空間、および、前記ダイスを取り囲むケースと、前記チャンバおよび前記ケース内を真空引きする真空ポンプと、をさらに有し、前記チャンバには、麺生地が貯蔵された前記貯蔵部よりも上部に、前記真空ポンプの吸気孔が設けられていることを特徴とするものである。
【００３０】
ここで、一般的に、押出射出成形機によって麺生地を麺体に成形する場合、真空ポンプを設け、ケースおよびチャンバ内を真空引きすることによって、取り込んだ麺生地を脱気する。しかしながら、従来の押出射出成形機では、ケースの側壁に、真空ポンプと接続する吸気孔が配設されていた。そのため、真空引き中、ケース内を搬送中の麺生地を誤って吸い込み、それが吸気孔に詰まることによって十分な真空引きを行うことができない、また、吸気孔内の清掃など維持管理の負担が増大するという問題があった。
【００３１】
第６の発明では、麺生地を取り込んで貯蔵する貯蔵部が設けられ、貯蔵部に貯蔵された麺生地を一軸スクリューに送るチャンバと、チャンバと接続され、一軸スクリュー、多条スクリュー、麺生地充填空間、および、ダイスを取り囲むケースと、チャンバおよびケース内を真空引きする真空ポンプと、をさらに有し、チャンバには、麺生地が貯蔵された貯蔵部よりも上部に、真空ポンプの吸気孔が設けられている。従って、真空ポンプの吸気孔は、麺生地を貯蔵する貯蔵部よりも上部に設けられている。すなわち、吸気孔が麺生地よりも上部に位置するため、真空引きの際、吸気孔内に麺生地が吸い込まれることを防止できる。これにより、麺生地による吸気孔の詰まりを防止することができるため、真空引きを確実に行うことができる。また、吸気孔内の清掃など、装置の維持管理作業の負担を軽減することができる。
【００３２】
第７の発明の押出射出成形機は、前記第７の発明において、前記麺生地充填空間には、前記多条スクリューの軸方向に、前記軸から延在するように配置されたシャフトが設けられ、前記ケースの内径、前記シャフトの径、前記麺生地充填空間の送り方向の長さの比率が、２９：１２：２０であることを特徴とするものである。
【００３３】
ここで、ケースの内径およびシャフトの径に対して、麺生地充填空間の麺生地の送り方向の長さが大きい場合、チャンバの貯蔵部から貯蔵した麺生地を出しきった後に、麺生地充填空間に残留する麺生地の量が多くなってしまう。この麺生地は破棄することになるため、麺生地充填空間が大きくなり残留する麺生地の量が多くなると、製品とならない麺生地が多く発生することになる。
【００３４】
第７の発明では、麺生地充填空間には、多条スクリューの軸方向に、その軸から延在するように配置されたシャフトが設けられ、ケースの内径、シャフトの径、麺生地充填空間の送り方向の長さの比率が、２９：１２：２０である。このように、ケースの内径、シャフトの径、麺生地充填空間の送り方向の長さの比率を２９：１２：２０とすることによって、麺生地に対して均等な圧力をかけることができ、且つ、チャンバの貯蔵部から貯蔵した麺生地を出しきった後に、麺生地充填空間に残留する麺生地の量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係る押出射出成形機の全体構成を示す内部側面図である。
【図２】図１の押出射出成形機の背面図である。
【図３】図１のＡ部の拡大図である。
【図４】（ａ）は、図１、図３の３条スクリューの正面図であって、（ｂ）は、図１、図３の３条スクリューの斜視図である。
【図５】図１、図２の押出射出成形機によって得られた麺体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１に示すように、押出射出成形機１００は、小麦粉を原料として含む麺生地５ａに対して、せん断および混練を施した後、長細形状の麺体５ｂに成形するためのものである。押出射出成型機１００は、チャンバ１と、真空ポンプ（不図示）と、ケース４と、一軸スクリュー１０と、３条スクリュー２０と、駆動機構６と、ダイス３０などを備えている。なお、以下では、図１の紙面左側を前側、紙面右側を後側、紙面上側を上側、紙面下側を下側と定義して、適宜、「前」、「後」、「上」、「下」の方向語を使用して説明する。
【００３８】
図１、図２に示すように、チャンバ１は、麺生地５ａを貯蔵し、一軸スクリュー１０へと送るためのものである。チャンバ１は、例えば、略バレル状である。チャンバ１の上端には、麺生地５ａを取り込むための麺生地取り込み口１ａが設けられている。この麺生地取り込み口１ａは、麺生地５ａを取り込む際に開かれ、麺生地５ａを取り込んだ後、密閉される。また、チャンバ１の側壁上端部には、真空ポンプ（不図示）と接続される吸気孔２が配設されている。この吸気孔２よりも下側には、麺生地５を貯蔵するための空間である貯蔵部３が設けられている。貯蔵部３には、取り込まれた麺生地５を、チャンバ１より下部に配置される一軸スクリュー１０に積極的に送るための搬送機構（不図示）が設けられている。この搬送機構（不図示）は、一軸スクリュー１０が配置される下方向に麺生地５ａを搬送可能なものであれば特に限定されないが、例えば、貯蔵された麺生地５ａを下方向に加圧することによって一軸スクリュー１０に搬送する機構や、貯蔵された麺生地５を混練することによって下方に送る機構が適用される。チャンバ１は、その側壁下端がケース４に接合されている。
【００３９】
図１に示すように、ケース４は、一軸スクリュー１０および３条スクリュー２０を挿設するためのものである。ケース４は、前後方向に延びる筒状をなしている。ケース４の側壁前端部の上側には、チャンバ１と接続するための接続孔４ａが配設され、チャンバ１とケース４とが接合されている。ケース４には、一軸スクリュー１０および３条スクリュー２０が、前側から順に、一軸スクリュー１０、３条スクリュー２０と並ぶように挿設されている。また、ケース４の前端には、一軸スクリュー１０と３条スクリュー２０とを回転駆動させるモータ（不図示）が設けられた駆動機構６が取り付けられている。ケース４の後端には、麺生地５ａを麺体５ｂとして射出するダイス３０が取り付けられている。
【００４０】
一軸スクリュー１０は、麺生地５ａを後方に搬送するためのものである。一軸スクリュー１０は、その回転軸方向がケース４の長さ方向、すなわち、図１の前後方向と平行となるように、ケース４内に挿設されている。一軸スクリュー１０は、駆動機構６に設けられたモータ（不図示）によって回転駆動される。麺生地５ａ搬送時、一軸スクリュー１０は、押出射出装置１００の前側から見て、時計回りに回転駆動される。また、一軸スクリュー１０には、その軸本体１１の外周面に螺旋状に植設された螺旋羽根１２が設けられている。この螺旋羽根１２は、一軸スクリュー１０の前側よりも後側の方が、羽根１２ａのピッチが狭くなるように形成されている。また、一軸スクリュー１０の螺旋羽根１２および軸本体１１の表面には、フッ素樹脂コーティングが施されている。また、一軸スクリュー１０には、その後端部に、軸本体１１に螺旋羽根１２が植設されていない切り欠き部１３が設けられている。螺旋羽根１２と３条スクリュー２０との間に設けられ、切り欠き部１３とケース４によって囲まれた空間を、第１充填空間Ｓ１とする。図３に示すように、一軸スクリュー１０の切り欠き部１３は、その後端が３条スクリュー２０の軸本体２１と接続されている。
【００４１】
３条スクリュー２０は、麺生地５ａをせん断し、後方へ搬送するためのものである。３条スクリュー２０は、上述した一軸スクリュー１０と同様に、その回転軸方向がケース４の長さ方向、すなわち、図１の前後方向と平行になるように、ケース４内に挿設されている。３条スクリュー２０は、駆動装置６に設けられたモータ（不図示）によって回転駆動される。より具体的には、３条スクリュー２０は、上述したように、その軸本体２１が一軸スクリュー１０の切り欠き部１３の後端と接続されているため、一軸スクリュー１０の回転に連動して回転駆動される。
【００４２】
図３、図４に示すように、３条スクリュー２０には、軸本体２１の外周面に植設された３枚の羽根（第１の羽根２２、第２の羽根２３、第３の羽根２４）が設けられている。３枚の羽根２２，２３，２４は、所定の厚みを有する略扇状である。図３に示すように、３枚の羽根２２，２３，２４は、３条スクリュー１０の軸方向と直交する方向に対して、それぞれ所定角度θ傾いた状態で植設されている。また、図４（ａ）に示すように、３枚の羽根２２，２３，２４は、前方から見て、１枚の羽根の周方向両端部が、異なる２枚の羽根の周方向端部とそれぞれ前後で重なるように配置されている。より具体的には、図４（ｂ）に示すように、第１の羽根２２の周方向一端部２２ａには、その前側に第３の羽根２４の周方向他端部２４ｂが所定距離を保持して対向配置され、第１の羽根２２の周方向他端部２２ｂには、その後側に第２の羽根２３の周方向一端部２３ａが所定距離を保持して対向配置され、第２の羽根２３の周方向他端部２３ｂには、その後側に第３の羽根２４の周方向一端部２４ａが所定距離を保持して対向配置されている。以上により、第１の羽根２２の周方向他端部２２ｂと第２の羽根２３の周方向一端部２３ａとの間の隙間には第１搬送通路Ｐ１が形成され、第１の羽根２２の周方向一端部２２ａと第３の羽根２４の周方向他端部２４ｂとの間の隙間には第２搬送通路Ｐ２が形成され、第２の羽根２３の周方向他端部２３ｂと第３の羽根２４の周方向一端部２４ａとの間の隙間には第３搬送通路Ｐ３が形成されている。また、３枚の羽根２２，２３，２４には、周方向他端部２２ｂ，２３ｂ，２４ｂの前側に、第１刃部２２ｂ１、第２刃部２３ｂ１，第３刃部２４ｂ１がそれぞれ形成されている。また、３条スクリュー２０の３枚の羽根２２，２３，２４および軸本体２１の表面には、フッ素樹脂コーティングが施されている。
【００４３】
図３に示すように、３条スクリュー２０の軸本体２１は、シャフト７と接続されている。シャフト７は、３条スクリュー２０の軸本体２１の後端から、前後方向に延在するように設けられている。シャフト７の表面には、フッ素樹脂コーティングが施されている。３条スクリュー２０と、ケース４の後端に取り付けられるダイス３０との間に設けられ、シャフト７とケース４によって囲まれた空間を、第２充填空間Ｓ２とする。第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄは、ケース４の内径およびシャフト７の径に対する長さとして、実験的に求められる。なお、この実験結果についての詳細な説明は、後述する。
【００４４】
第２充填空間Ｓ２は、その後半部分が、後述する麺体射出孔３０ａの入り口に滑らかに接続されるように、ケース４の内壁とシャフト７にそれぞれテーパー加工が施されている（テーパー部４ａ，７ａ）。より具体的には、ケース４は、後端に近づくにつれて内径が小さくなるように加工され（テーパー部４ａ）、シャフト７は、後端に近づくにつれて径が大きくなるように加工されている（テーパー部７ａ）。
【００４５】
ダイス３０は、麺生地５ａを麺体５ｂとして射出するためのものである。図１、図３に示すように、ダイス３０は、ケース４の後端に取り付けられている。また、図２に示すように、ダイス３０には、その周方向に等間隔に配置された４つの麺体射出孔３０ａが設けられている。４つの麺体射出孔３０ａは、上述した第２充填空間Ｓ２と連通している。
【００４６】
次に、上述した押出射出成形機１００を用いて、麺生地５ａを麺体５ｂに成形する過程について詳細に説明する。
【００４７】
図１に示すように、まず、麺生地取り込み口１ａから麺生地５ａを取り込み、チャンバ１内の貯蔵部３に貯蔵する。麺生地５ａの取り込み完了後、麺生地取り込み口１ａを閉じ、さらに、射出孔封止部材（不図示）によってダイス２０の麺体射出孔３０ａを封止することにより、装置１００内を完全に密閉する。この状態で、吸気孔２に接続された真空ポンプ（不図示）によって、チャンバ１およびケース４内を真空引きすることにより、麺生地５ａを脱気する。次に、貯蔵部３に設けられた搬送機構（不図示）を駆動し、麺生地５ａを一軸スクリュー１０の前方部分に搬送する。
【００４８】
そして、駆動機構６を駆動し、一軸スクリュー１０および３条スクリュー２０を回転駆動させる。これにより、一軸スクリュー１０の前方部分に送られた麺生地５ａは、螺旋羽根１２の羽根１２ａと羽根１２ａとの間に押し込まれ、前方から見て、一軸スクリュー１０が時計周りに回転することにより、羽根１２ａと羽根１２ａとの間に軸本体１１とケース４に囲まれて密閉された状態で、後方に設けられた第１充填空間Ｓ１へと搬送される。第１充填空間Ｓ１に搬送された麺生地５ａは、第１充填空間Ｓ１に充填される。そして、一軸スクリュー１０によって後方から連続的に送られる麺生地５ａの圧力により、３条スクリュー２０に押し込まれていく。このとき、麺生地５ａは、３条スクリュー２０の３枚の羽根２２，２３，２４の周方向他端部２２ｂ，２３ｂ，２４ｂにそれぞれ形成された刃部２２ｂ１，２３ｂ１，２４ｂ１によって、その長さ方向に対して３つにせん断され、羽根と羽根との間の隙間である第１搬送通路Ｐ１、第２搬送通路Ｐ２、第３搬送経路Ｐ３に分かれて押し込まれていく。そして、３条スクリュー２０によって後方に搬送されて第２充填空間Ｓ２に押し出される際、互いに捻じれ合い、再びまとまりながら、第２充填空間Ｓ２に充填されていく。その後、３条スクリュー２０によって後方から連続的に送られる麺生地５ａの圧力により、４つの麺体射出孔３０ａから、その孔径に等しい太さの麺体５ｂとなって押し出される。
【００４９】
４つの麺体射出孔３０ａから麺体５ｂが射出されたことを確認し、搬送機構（不図示）および駆動機構６の駆動を停止させ、射出孔封止部材（不図示）を取り外す。そして、搬送機構（不図示）および駆動機構６を再駆動し、４つの麺体射出孔３０ｂから連続的に麺体５ｂを射出する。
【００５０】
（第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄの差異による影響評価）
次に、ケース４の内径が１４５ｍｍ、シャフトの径が６０ｍｍである押出射出成形機１００において、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄを変更したときの影響評価について、詳細に説明する。
ｉ）第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄが、８０ｍｍの場合
ダイス３０に設けられた４つの麺体射出孔３０ａから連続的に射出される麺体５ｂの長さにばらつきが生じた。
ii）第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄが、１００ｍｍの場合
ダイス３０に設けられた４つの麺体射出孔３０ａから連続的に射出される麺体５ｂの長さが均一になった。
【００５１】
以上より、押出射出成形機１００は、ケース４の内径が１４５ｍｍ、シャフトの径が６０ｍｍのとき、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄが１００ｍｍ以上であれば、第２充填空間Ｓ２に充填されたの麺生地５ａに対して、前後方向に均一な圧力を付加することが可能となり、ダイス３０に設けられた複数の麺体射出孔３０ａから連続的に射出される麺体５ｂの長さが均一になることが分かる。
【００５２】
ここで、上述したように、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄが大きい場合、チャンバ１の貯蔵部３から貯蔵した麺生地５ａを出しきった後に、第２充填空間Ｓ２に残留する麺生地５ａの量が多くなってしまう。この麺生地５ａは破棄することになるため、第２充填空間Ｓ２が大きくなり残留する麺生地５ａの量が多くなると、製品とならない麺生地５ａが多く発生することになる。以上により、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄは、可能な限り小さいことが好ましい。従って、ケース４の内径が１４５ｍｍ、シャフト７の径が６０ｍｍの場合、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄは、１００ｍｍであることが最も好ましいことが分かる。
【００５３】
さらに、ケース４の内径とシャフト７の径の比率を保持しつつ、その大きさが変化した場合であっても、ケース４の内径、シャフト７の径、第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄの比率が、上述したケース４の内径とシャフトの径と第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄの比率、すなわち、２９：１２：２０であれば、第２充填空間Ｓ２に充填された麺生地５ａに対して、前後方向に均等な圧力をかけることができ、且つ、チャンバ１の貯蔵部３に貯蔵した麺生地５ａを出しきった後に、第２充填空間Ｓ２に残留する麺生地５ａの量を最小限に抑えることができることが分かった。
【００５４】
（作用・効果）
本実施形態では、第２充填空間Ｓ２における麺生地５ａの前後方向の長さｄは、麺生地５ａの送り方向、すなわち、図１の前後方向において、第２充填空間Ｓ２内の麺生地５ａに所定圧力が付加される長さに設定されている。比較的高い粘性を有する麺生地５ａが３条スクリュー２０によって押し出されて、第２充填空間Ｓ２に比較的高い密度で充填されるので、後方から連続的に搬送される麺生地５ａによって、第２充填空間Ｓ２内の麺生地５ａを前後方向に対して均一に加圧することができる。すなわち、４つの麺体射出孔３０ａから押し出される麺生地５ａに対して、前後方向に均一な圧力を付加することができる。これにより、ダイス３０に設けられた麺体射出孔３０ａの位置によることなく、連続的に押し出される麺体５ｂの長さを一定に保持することができる。以上により、長さの等しい高品質な麺体５ｂを得ることができる。
【００５５】
また、図１、図３に示すように、３条スクリュー２０は、回転軸が麺生地５ａの送り方向、すなわち、図１の前後方向と一致するように設けられている。従って、一軸スクリュー１０によって後方に搬送された麺生地５ａは、図４に示すように、第１の羽根２２の周方向他端と、第２の羽根２３の周方向他端と、第３の羽根２４の周方向他端によって３つにせん断され、第１搬送通路Ｐ１、第２搬送通路Ｐ２、第３搬送通路Ｐ３にそれぞれ分かれて押し込まれていく。そして、３条スクリュー２０によって後方に送られた３つの麺生地５ａは、押し出される第２充填空間Ｓ２で再び混ぜ合わされる。これにより、３条スクリュー２０および第２充填空間Ｓ２を設けることなく、一軸スクリュー１０によって搬送された麺生地５ａをそのまま押出す場合に比べて、麺生地５ａに含まれるでんぷんを均等に分散させることができる。以上により、でんぷんの密度が均一化された、旨味のある高品質な麺体５ｂを得ることができる。
【００５６】
また、３条スクリュー２０に押し込まれる際、麺生地５ａは、その長さ方向に対して３つにせん断される。そして、３つにせん断された麺生地５ａは、３条スクリュー２０から第２充填空間Ｓ２に押し出される際、互いに捻じれ合い、再びまとまりながら、第２充填空間Ｓ２に充填される。これにより、第２充填空間Ｓ２に充填された麺生地５ａは、その長さ方向から見た断面が層状となる。従って、図５に示すように、麺体射出孔３０ａから射出される麺体５ｂも同様に、その長さ方向から見た断面が層状となる。以上により、もちもち感のある高品質な麺体５ｂを得ることができる。
【００５７】
また、図３に示すように、第２充填空間Ｓ２では、その後半部分が麺体射出孔３０ａの入り口に滑らかに接続されるように、ケース４の内壁とシャフト７にそれぞれテーパー加工が施されている（テーパー部４ａ，７ａ）。より具体的には、ケース４を、後端に近づくにつれて内径が小さくなるように加工し（テーパー部４ａ）、シャフト７を、後端に近づくにつれて径が大きくなるように加工している（テーパー部７ａ）。これにより、第２充填空間Ｓ２を、ダイス３０に設けられた麺体射出孔３０ａの入り口と滑らかに接続することができる。従って、第２充填空間Ｓ２に滞留することなく、麺生地５ａを確実に麺体射出孔３０ａに送ることができる。これにより、コンタミネーションを防ぐことができ、生成される麺体５ｂの品質を安定化させることができる。
【００５８】
また、図４（ｂ）に示すように、３枚の羽根２２，２３，２４の周方向他端部２２ｂ，２３ｂ，２４ｂには、その前側に第１刃部２２ｂ１、第２刃部２３ｂ１、第３刃部２４ｂ１がそれぞれ形成されている。従って、麺生地５ａを第１充填空間Ｓ１から３条スクリュー２０に押し込む際、第１刃部２２ｂ１、第２刃部２３ｂ１および第３刃部２４ｂ１によって、麺生地５ａを確実にせん断することができる。これにより、麺生地５ａに含まれるでんぷんをより確実に分散させることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、図１、図３、図４に示すように、一軸スクリュー２０と第２充填空間Ｓ２との間に配置する多条スクリューとして、３条スクリュー２０を採用している。これによれば、３枚の羽根２２，２３，２４によって構成される通路の数は３本であり、それら第１搬送通路Ｐ１、第２搬送通路Ｐ２および第３搬送通路Ｐ３の幅は、麺生地５が通るために十分な大きさである。また、３枚の羽根２２，２３，２４は、麺生地５ａが搬送される方向である前後方向に対する傾斜角度が小さい。従って、第１充填空間Ｓ１で麺生地５が滞留することを防止し、麺生地５ａをスムーズに３条スクリュー２０に搬送することができる。
【００６０】
また、図１、図３に示すように、一軸スクリュー２０は、その後半部分において、螺旋羽根１２が設けられていない切り欠き部１３を有している。従って、３条スクリュー２０に押し込まれる前、一軸スクリュー２０によって搬送された麺生地５ａは、螺旋羽根１２と３条スクリュー３０との間であって、切り欠き部１３とケース４に囲まれた空間である、第１充填空間Ｓ１に充填される。つまり、３条スクリュー３０に押し込まれる麺生地５ａは、第１充填空間Ｓ１に充填された麺生地５ａとなる。これにより、３条スクリュー３０に対して、常に所定量の麺生地５ａを均等に搬送させることができる。従って、３条スクリュー３０の第１搬送通路Ｐ１、第２搬送通路Ｐ２および第３搬送通路Ｐ３からそれぞれ押し出される麺生地５ａの量を一定に制御することができるため、麺体射出孔３０ａから射出される麺体５ｂの量を確実に制御することができる。
【００６１】
また、真空ポンプ（不図示）の吸気孔２は、麺生地５ａを貯蔵する貯蔵部３よりも上部に設けられている。すなわち、麺生地５ａよりも吸気孔２が上部に設けられているため、真空引きの際、誤って吸気孔２内に麺生地５ａが吸い込まれることを防止できる。これにより、麺生地５ａによる吸気孔２の詰まりを防止することができるため、真空引きを確実に行うことができる。また、装置１００の清掃など、維持管理作業の負担を軽減することができる。
【００６２】
また、第２充填空間Ｓ２には、３条スクリュー２０の軸方向に延在するようにシャフト７が配設され、ケース４の内径とシャフト７の径と第２充填空間Ｓ２の前後方向の長さｄの比率が、２９：１２：２０である。上述した実験結果により、この比率によれば、麺生地５ａに対して均等な圧力をかけることができ、且つ、チャンバ１の貯蔵部３に貯蔵した麺生地５ａを出しきった後に、第２充填空間Ｓ２に残留する麺生地５ａの量を最小限に抑えることができる。
【００６３】
また、図１に示すように、一軸スクリュー１０に設けられた螺旋羽根１２は、一軸スクリュー１０の前側よりも後側の方が、羽根１２ａのピッチが狭くなるように形成されている。これにより、チャンバ１の貯蔵部３から送られる麺生地５を、一軸スクリュー１０により効率的に搬送することができる。
【００６４】
また、一軸スクリュー１０、３条スクリュー２０およびシャフト７の表面には、フッ素樹脂コーティングが施されている。従って、一軸スクリュー１０の螺旋羽根１２および軸本体１１の表面、３条スクリュー２０の３枚の羽根２２，２３，２４および軸本体２１の表面の滑りを良くすることができる。これにより、搬送される麺生地５ａが一軸スクリュー１０、３条スクリュー２０およびシャフト７の表面に付着して滞留することを防止できるため、麺生地５ａをスムーズに搬送することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００６６】
本実施形態では、多条スクリューとして、３枚の羽根２２，２３，２４が設けられた３条スクリュー２０を採用したが、多条スクリューの条数は、麺生地５ａが第１充填空間Ｓ１に滞留することなく搬送可能な条数であれば、この限りではない。例えば、加工が施される麺生地５ａの粘性が高い場合、より条数の小さい２条スクリューを適用しても構わない。また、加工が施される麺生地５ａの粘性が低い場合、より条数の大きい４条スクリューなどを適用しても構わない。
【００６７】
また、本実施形態では、吸気孔２は、チャンバ１の側壁上端部に設けられていると記載したが、吸気孔２が設けられる位置は、この限りではない。吸気孔２は、麺生地５ａが貯蔵される貯蔵部３よりも上部、すなわち、貯蔵される麺生地５ａの位置よりも上部に設けられていれば、チャンバ１側壁のいずれの場所に設けられていても構わない。
【００６８】
また、本実施形態では、第２充填空間Ｓ２では、図３に示すように、その後半部分が、後述する麺体射出孔３０ａの入り口にに滑らかに接続されるように、ケース４とシャフト７にそれぞれテーパー加工が施されている（テーパー部４ａ，７ａ）と記載したが、ケース４およびシャフト７に施される加工は、この限りではない。例えば、ケース４の後端に取り付けられるダイスが、その径方向に２つ以上の麺体射出孔が設けられたものの場合、第２充填空間Ｓ２とそれらを連通させるために、シャフト７の後半部分を細く加工することにより径を小さくし、ダイスの最も内側に設けられた麺体射出孔の入り口と滑らかに接続されるように加工しても構わない。
【符号の説明】
【００６９】
１：チャンバ
２：吸気孔
４：ケース
５ａ：麺生地
５ｂ：麺体
１０：一軸スクリュー
２０：３条スクリュー
３０：ダイス
３０ａ：麺体射出孔
１００：押出射出成形機
Ｓ２：第２充填空間
【要約】
【課題】高品質な麺体を得ることができる、押出射出成形機を提供すること。
【解決手段】小麦粉を原材料として含む麺生地を麺体に成形する押出射出成形機は、螺旋羽根を有し、麺生地を搬送する一軸スクリューと、複数の羽根を有し、一軸スクリューから搬送された麺生地を複数にせん断して送り出す多条スクリューと、多条スクリューから送り出された麺生地を充填する麺生地充填空間と、麺生地充填空間と連通する複数の麺体射出孔を有し、麺生地を複数の麺体射出孔から麺体に成形された状態で射出するダイスと、を備え、多条スクリューは、回転軸が一軸スクリューによって搬送される麺生地の送り方向の中心線と一致するように設けられ、麺生地充填空間は、麺生地の送り方向において、麺生地充填空間内の麺生地に所定圧力がかかる麺生地の送り方向の長さを有する。
【選択図】図３【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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