(57)【要約】【課題】生地押出装置から押し出される生地の搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止し、均一な径や長さの棒状成形物、均一な大きさの球状成形物等を得るようにする。【解決手段】駆動モータ５の回転駆動によりスクリューコンベア６ａ，６ｂが回転することで生地Ｐを混練しながら押出供給するようにした生地押出装置２を形成する。該生地押出装置２には、生地Ｐの押出速度を検出し、それによって所定の押出速度になるように駆動モータ５の回転数を制御する押出速度制御機構３を備える。押出速度制御機構３は、検出された生地Ｐの押出速度を信号化してから駆動モータ５にフィードバックして当該駆動モータ５の回転数を制御可能にする。押出速度制御機構３は、押し出た生地Ｐが載って摩擦回転する搬送ローラ１０ａ，１０ｂに取り付けたエンコーダ１１と、パルストランスデューサ１２と、駆動モータ５に接続したインバータ１３とによって構成する。【選択図】図１
2011010611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータの回転駆動によりスクリューコンベアを回転させることで生地を混練しながら押出供給するようにした生地押出装置であって、該生地押出装置には、生地の押出速度を検出し、それによって所定の押出速度になるように駆動モータの回転数を制御する押出速度制御機構を備えたことを特徴とする生地押出装置。
【請求項２】
押出速度制御機構は、検出された生地の押出速度を信号化してから駆動モータにフィードバックさせて当該駆動モータの回転数を制御可能にする請求項１記載の生地押出装置。
【請求項３】
押出速度制御機構は、押し出された生地が載せられて摩擦回転するよう生地押出装置の押出ノズル先端に設けられた搬送ローラと、該搬送ローラに取り付けられた回転速度測定用のエンコーダと、該エンコーダによって測定された搬送ローラの回転数をパルス信号に変えるパルストランスデューサと、パルス信号の極性反転変換またはパルス幅変調もしくはパルス振幅変調を行うインバータとを備え、搬送ローラの回転数信号を駆動モータ側へフィードバックさせることでスクリューコンベアの回転速度を制御可能とした請求項１または２記載の生地押出装置
【請求項４】
パルストランスデューサとインバータとの間には、所定の電圧値および電流値に初期設定するセッティングデバイスを備え、押出ノズルから押し出される生地の重量との校正を図るものとした請求項３記載の生地押出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、練り物食材や合成樹脂等の生地を混練しながら押出供給するに際し、一定速度で押出供給するように制御可能にした生地押出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生地押出装置は、駆動モータの回転駆動により例えば左右一対のスクリューコンベアを互いに逆向きとなして回転させ、上部に連結したホッパを経て投入された生地を両スクリューコンベアで混練しながら前方に設けられた円形開口状の押出ノズルから棒状に押し出し形成している。そして、押し出された生地が例えば棒状のままで排出されるか、あるいは球状に成形裁断するための球断装置に搬送コンベアで搬送されるかするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特になし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の押出装置においては、押出ノズルから押し出される生地の押出速度は、駆動モータの回転数に比例し、且つ生地の粘性度および重量に逆比例する。このため、押出ノズルから押し出された生地の重量が生地の粘性度に応じて基準値よりも大きかったり小さかったりすることがある。これによって例えば球断装置側への生地の搬送過多が生じて、目的とする標準的なサイズよりも大きめの球状成形物が製作されたり、あるいは搬送過少が生じて、目的とする標準的なサイズよりも小さめ球状成形物が製作されたりし、さらには押出後に棒状のままで排出される場合では、目的とする標準的な径や長さよりも異なった様々なサイズの棒状成形物が得られてしまうという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、生地押出装置から押し出される生地の搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止でき、例えば均一な径や長さの棒状成形物、または均一な大きさの球状成形物等を確実に得ることができる生地押出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明にあっては、駆動モータ５の回転駆動によりスクリューコンベア６ａ，６ｂを回転させることで生地Ｐを混練しながら押出供給するようにした生地押出装置２であって、該生地押出装置２には、生地Ｐの押出速度を検出し、それによって所定の押出速度になるように駆動モータ５の回転数を制御する押出速度制御機構３を備えたものである。
また、押出速度制御機構３は、検出された生地Ｐの押出速度を信号化してから駆動モータ５にフィードバックさせて当該駆動モータ５の回転数を制御可能にするように構成するものとできる。
さらに、押出速度制御機構３は、押し出された生地Ｐが載せられて摩擦回転するよう生地押出装置２の押出ノズル９先端に設けられた搬送ローラ１０ａ，１０ｂと、該搬送ローラ１０ａ，１０ｂに取り付けられた回転速度測定用のエンコーダ１１と、該エンコーダ１１によって測定された搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数をパルス信号に変えるパルストランスデューサ１２と、パルス信号の極性反転変換またはパルス幅変調もしくはパルス振幅変調を行うインバータ１３とを備え、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数信号を駆動モータ５側へフィードバックさせることでスクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度を制御可能として構成したものである。
また、パルストランスデューサ１２とインバータ１３との間には、所定の電圧値および電流値に初期設定するセッティングデバイス１４を備え、押出ノズル９から押し出される生地Ｐの重量との校正を図るものとすることができる。
【０００７】
以上のように構成された本発明に係る生地押出装置２にあって、押出速度制御機構３は、生地Ｐの押出速度を検出し、これを例えばデジタル信号化してから駆動モータ５にフィードバックさせて当該駆動モータ５の回転数を制御させる。
すなわち、生地押出装置２は生地Ｐを混練しながら押出ノズル９から棒状に押し出させ、押出速度制御機構３における両搬送ローラ１０ａ，１０ｂに載って移動させる。そして、搬送ローラ１０ａ，１０ｂが摩擦回転することでエンコーダ１１によって搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が測定され、該回転数の測定信号は、パルストランスデューサ１２によってパルス信号に変えられ、さらにインバータ１３によってパルス信号の極性反転変換またはパルス幅変調もしくはパルス振幅変調を行って駆動モータ５の電源回路へフィードバックさせる。
このとき、押出ノズル９から押し出された生地Ｐの例えば重量が増加している場合には、生地Ｐの移動速度が遅くなって搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が小さくなるから、駆動モータ５の回転数は大きくなるように制御され、これによってスクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度を増加させる。
一方、押出ノズル９から押し出された生地Ｐの例えば重量が減少している場合には、生地Ｐの移動速度が速くなって搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が大きくなるから、駆動モータ５の回転数は小さくなるように制御され、これによってスクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度を減少させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、生地押出装置２から押し出されてくる生地Ｐの搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止でき、常時一定速度で押し出される生地Ｐによって例えば均一な径や長さの棒状成形物、または均一な大きさの球状成形物等を確実に得ることができる。
【０００９】
すなわち、これは本発明が、生地押出装置２には、生地Ｐの押出速度を検出し、それによって所定の押出速度になるように駆動モータ５の回転数を制御する押出速度制御機構３を備えたものとしたからであり、これにより、生地押出装置２から押し出されてくる生地Ｐの搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止することができる。
【００１０】
また、押出速度制御機構３は、検出された生地Ｐの押出速度を信号化してから駆動モータ５にフィードバックさせて当該駆動モータ５の回転数を制御可能にするので、駆動モータ５の回転数の自動制御が可能となる。
【００１１】
さらに、押出速度制御機構３は、押し出された生地Ｐが載せられて摩擦回転するよう生地押出装置２の押出ノズル９先端に設けられた搬送ローラ１０ａ，１０ｂと、該搬送ローラ１０ａ，１０ｂに取り付けられた回転速度測定用のエンコーダ１１と、該エンコーダ１１によって測定された搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数をパルス信号に変えるパルストランスデューサ１２と、パルス信号の極性反転変換またはパルス幅変調もしくはパルス振幅変調を行うインバータ１３とを備え、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数信号を駆動モータ５側へフィードバックさせることでスクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度を制御可能としたので、押出速度制御機構３は、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が減少したときには駆動モータ５の回転数が増加するように制御し、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が増加したときには駆動モータ５の回転数が減少するように制御する。こうすることで、生地押出装置２のスクリューコンベア６ａ，６ｂによって押し出されてくる生地Ｐの搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止することができ、これによって例えば均一な径や長さの棒状成形物、または均一な大きさの球状成形物等を確実に得ることができる。
【００１２】
また、パルストランスデューサ１２とインバータ１３との間には、所定の電圧値および電流値に初期設定するセッティングデバイス１４を備え、押出ノズル９から押し出される生地Ｐの重量との校正を図るものとしたので、押出速度制御機構３による駆動モータ５の回転数制御のための基準値としてセッティングデバイス１４の電圧値および電流値による初期設定を用いることができ、スクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度のフィードバック制御がスムーズに行える。
【００１３】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施するための一形態において、成形装置として構成した一例を示す正面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく側面図である。
【図４】同じく本発明に係る生地押出装置における押出ノズルと押出速度制御機構の搬送ローラとの配置関係を示す正面図である。
【図５】同じくその平面図である。
【図６】同じく押出速度制御機構の一例を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を詳細に説明すると、図において示される符号１は、練り物食材や合成樹脂等の生地Ｐを例えば棒状に押し出された後に、更に球状に成形するための成形装置である。該成形装置１は、図１および図２に示すように、上部に生地Ｐ投入用のホッパＨを備え、生地Ｐを棒状に押し出すようにした生地押出装置２と、押し出された生地Ｐを球状に成形裁断する球断装置４と、両装置２，４間に設けられた押出速度制御機構３とによって概ね構成されている。
【００１６】
生地押出装置２は、一方向に螺旋状となって一方の回転軸に設けられた第１スクリューコンベア６ａと、該第１スクリューコンベア６ａと逆方向に螺旋状となって他方の回転軸に設けられた第２スクリューコンベア６ｂとが水平な平行状態で配置されていて、両回転軸の各一端側に取り付けられたギア７ａ，７ｂ同士が互いに噛み合っている。そして、両スクリューコンベア６ａ，６ｂを回転駆動するための駆動モータ５の出力軸に設けた出力プーリ５ａと、両スクリューコンベア６ａ，６ｂのうちの一方の回転軸に設けた従動プーリ８とがエンドレスベルト８ａによって掛巡されている。また、エンドレスベルト８ａは出力軸と回転軸との中間に配したテンションギアによって所定の張力で掛架保持されている。
【００１７】
駆動モータ５の回転駆動により、両スクリューコンベア６ａ，６ｂは互いに逆向きとなって回転され、ホッパＨから投入された生地Ｐを両スクリューコンベア６ａ，６ｂで混練しながら前方に設けられた円錐形開口状の押出ノズル９から棒状に押し出されるようになっている。このとき押出ノズル９から押し出される生地Ｐの押出速度は、駆動モータ５の回転数に比例し、且つ生地Ｐの粘性度および重量すなわち生地Ｐに対する両スクリューコンベア６ａ，６ｂの負荷トルクに逆比例している。
【００１８】
尚、押出ノズル９の開口形状は円形状に限らず、三角形状・四角形状その他の多角形状としたり、星形状等の具象形状としたり等の種々な形状とすることができ、またその数も特に限定されるものではない。
【００１９】
押出速度制御機構３は、図４乃至図６に示すように、押出ノズル９先端に設けられた前後一対の搬送ローラ１０ａ，１０ｂと、いずれか一方の搬送ローラ１０ａあるいは１０ｂの回転軸端部に取り付けられた回転速度測定用の例えばロータリーエンコーダ等のエンコーダ１１とを備え、該エンコーダ１１はパルストランスデューサ１２、インバータ１３を介して駆動モータ５の電源回路に接続されている。
【００２０】
また、パルストランスデューサ１２とインバータ１３との間には、所定の電圧値および電流値に初期設定するためのセッティングデバイス１４が設けられており、押出ノズル９から押し出される生地Ｐの重量との校正を図ることで、これら電圧値および電流値による駆動モータ５の回転数を生地Ｐ押出速度の基準値としている。
【００２１】
生地Ｐが押出ノズル９から押し出され当該生地Ｐが両搬送ローラ１０ａ，１０ｂに載って移動した際に搬送ローラ１０ａ，１０ｂは摩擦回転するように、フリーな回転状態で支承されている。このとき、エンコーダ１１によって測定された搬送ローラ１０ａの回転数をパルストランスデューサ１２によってデジタル化したパルス信号に変え、該パルス信号をインバータ１３によって極性反転信号に変え、あるいはパルス幅変調もしくはパルス振幅変調を行う等して駆動モータ５の電源回路にフィードバックさせる。ここで、パルス幅変調とは、インバータ１３による駆動モータ５の速度制御方式の一つであり、インバータ５の電流流通率を変えて出力電圧を制御する所謂ＰＷＭ方式（Pulse Width Modulation)というものである。また、パルス振幅変調とは、電圧そのものを変える所謂ＰＡＭ方式（Pulse Amplitude Modulation) というものである。
【００２２】
これにより例えば押出ノズル９から押し出された生地Ｐの重量が、セッティングデバイス１４の基準値に基づいた重量よりも大きい場合には、生地Ｐの移動速度が遅くなって搬送ローラ１０ａの回転数が小さくなるから、駆動モータ５の回転数は大きくなるように制御される。
【００２３】
一方、押出ノズル９から押し出された生地Ｐの重量が、セッティングデバイス１４の基準値に基づいた重量よりも小さい場合には、生地Ｐの移動速度が速くなって搬送ローラ１０ａの回転数が大きくなるから、駆動モータ５の回転数は小さくなるように制御される。このように押出ノズル９からの押出速度が常に一定の値になるように設定されるようにしている。
【００２４】
球断装置４は、図１乃至図３に示すように、例えば架台上面に配された搬送コンベア１５の下流側にコンベアモータ１６を備え、上流側にカッター１８を有する例えば空気圧式もしくは油圧式等のピストンシリンダー機構１７を備えている。ピストンシリンダー機構１７は、俯角度が例えば約１５°の斜行角度位置から９０°の垂直角度位置まで自由にスライドして変えられるように、扇形状の起立基板１９に形成されている円弧状の溝部２０に、ピストンシリンダー機構１７に設けられたネジ突部が挿入され、反対側から蝶ナット等によって固定されている。そして、前記押出速度制御機構３における搬送ローラ１０ａ，１０ｂと搬送コンベア１５の上流端との間に配された係止ローラ２１によって、ピストンシリンダー機構１７で突出移動したカッター１８先端を係止するようにしてある。
【００２５】
また、搬送コンベア１５に沿った横位置には前後両端に反射型の光電センサ２２を備えた横長開口状の空気ノズル２３が搬送コンベア１５側に向けられている。また、空気ノズル２３に対向して搬送コンベア１５の反対側横位置における架台上面には、生地Ｐの長さに対応した落下口２４が設けられ、該落下口２４の下方には、周面が略半球状に凹ませて成る相対向する左右一対の裁断ローラ２５ａ，２５ｂが生地Ｐの長さ分に対応して複数個で隣接配置されている。
【００２６】
尚、球断装置４の搬送コンベア１５は、前記生地押出装置２における押出ノズル９、押出速度制御機構３における搬送ローラ１０ａ，１０ｂ、球断装置４における係止ローラ２１よりも低い位置に設けられている。
【００２７】
これにより、押出ノズル９から押し出された棒状の生地Ｐが搬送コンベア１５で搬送中にカッター１８により切断され、生地Ｐが搬送コンベア１５によって空気ノズル２３位置まで移動した際に、前後の光電センサ２２による生地Ｐからの反射光の検出信号に基づいて空気ノズル２３から噴射される空気圧によって当該生地Ｐを架台内部に落下させ、左右一対の裁断ローラ２５ａ，２５ｂの間に生地Ｐが送られ、そこで球状に裁断成形されてから側方の排出部２６から外部に排出されるようになっている。
【００２８】
次に、以上のように構成された形態についての使用、動作の一例について説明すると、図１に示すように、生地押出装置２のホッパＨ内に生地Ｐが投入されると、駆動モータ５によって両スクリューコンベア６ａ，６ｂが互いに逆方向に回転し、これによって生地Ｐは混練されながら前方の押出ノズル９から棒状に押し出され、生地Ｐが押出速度制御機構３における両搬送ローラ１０ａ，１０ｂに載って移動する。
【００２９】
そして、搬送ローラ１０ａ，１０ｂが摩擦回転することでエンコーダ１１によって一方の搬送ローラ１０ａの回転数が測定される。図６に示すように、搬送ローラ１０ａの回転数の測定信号をパルストランスデューサ１２によってパルス信号に変え、該パルス信号に対しインバータ１３によって極性反転信号に変え、あるいはパルス幅変調（ＰＷＭ）もしくはパルス振幅変調（ＰＡＭ）を行ってから、駆動モータ５の電源回路にフィードバックさせる。このときセッティングデバイス１４によって駆動モータ５は所定の電圧値または電流値、例えば電圧０〜１０Ｖまたは電流４〜２０ｍＡに初期設定されている。
【００３０】
押出ノズル９から押し出された生地Ｐの例えば重量が、セッティングデバイス１４の基準値に基づいた重量よりも大きい場合には、生地Ｐの移動速度が遅くなって搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が小さくなるから、駆動モータ５の回転数は大きくなるように制御され、これによって両スクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度が増加される。
【００３１】
一方、押出ノズル９から押し出された生地Ｐの重量が、セッティングデバイス１４の基準値に基づいた重量よりも小さい場合には、生地Ｐの移動速度が速くなって搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転数が大きくなるから、駆動モータ５の回転数は小さくなるように制御され、これによって両スクリューコンベア６ａ，６ｂの回転速度が減少される。
【００３２】
生地Ｐは球断装置４の搬送コンベア１５に運ばれると同時に、ピストンシリンダー機構１７によるカッター１８で生地Ｐが切断される。そして、生地Ｐが搬送コンベア１５によって空気ノズル２３位置まで移動した際に、前後の光電センサ２２による生地Ｐからの反射光の検出信号に基づいて作動する空気ノズル２３から噴射される空気圧によって当該生地Ｐを落下口２４から架台内部に落下させる。そして、左右一対の裁断ローラ２５ａ，２５ｂの間に生地Ｐが送られ、そこで球状に裁断成形されてから側方の排出部２６から外部に排出される。
【００３３】
このように押出速度制御機構３によって押出ノズル９からの生地Ｐの押出速度が常に一定の値になるように設定されるものとなり、球断装置４側への生地Ｐの搬送過多もしくは搬送過少を未然に防止できるのである。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ…生地                                Ｈ…ホッパ
１…成形装置                            ２…生地押出装置
３…押出速度制御機構                    ４…球断装置
５…駆動モータ                          ５ａ…出力プーリ
６ａ，６ｂ…スクリューコンベア          ７ａ，７ｂ…ギア
８…従動プーリ                          ８ａ…エンドレスベルト
９…押出ノズル                          １０ａ，１０ｂ…搬送ローラ
１１…エンコーダ                        １２…パルストランスデューサ
１３…インバータ                        １４…セッティングデバイス
１５…搬送コンベア                      １６…コンベアモータ
１７…ピストンシリンダー機構            １８…カッター
１９…起立基板                          ２０…溝部
２１…係止ローラ                        ２２…光電センサ
２３…空気ノズル                        ２４…落下口
２５ａ，２５ｂ…裁断ローラ              ２６…排出口
【図１】
2011010611.tif 000003
【図２】
2011010611.tif 000004
【図３】
2011010611.tif 000005
【図４】
2011010611.tif 000006
【図５】
2011010611.tif 000007
【図６】
2011010611.tif 000008