(57)【要約】【課題】オリーブを処理してペーストにするための方法および装置を提供すること。【解決手段】集合材料を処理するための、特に、油を抽出するためにオリーブ・ペーストを作るための装置および方法である。装置は、集合材料を受け入れる入り口を有するハウジングと、ハウジングの中心長手方向軸と一致する駆動軸と、駆動軸の偏心部分上に取り付けてあり、偏心部分のまわりに自由に回転できる破砕ドラムと、破砕ドラムの下流に位置する最終粉砕機とを含んでいる。【選択図】図２Ｂ
2014528703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集合材料を受け入れる入り口を有するハウジングであって、中心長手方向軸および内壁を有するハウジングと、
前記中心長手方向軸と一致する回転軸を有する駆動軸であって、偏心部分を含む駆動軸と、
前記ハウジングの中の前記偏心部分上に取り付けてある破砕ドラムであって、前記ハウジングの前記内壁との間に自由体積を残すような寸法となされた周壁を有する破砕ドラムと、
前記破砕ドラムの下流に位置する最終粉砕機であって、少なくとも１つの開口部を有する多孔板と、前記多孔板の上流の前記駆動軸に堅固に連結してある少なくとも１つのブレードまたは翼とを含む最終粉砕機と、
を含む、集合材料を処理する圧搾装置。
【請求項２】
前記ドラムが中心ドラム軸を有し、前記ドラムは前記中心ドラム軸のまわりに自由に回転できる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ドラムと前記偏心部分との間に転がり軸受をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ハウジングの前記中心長手方向軸と前記中心ドラム軸とが互いに平行である、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記破砕ドラムの上流の前記駆動軸上に同軸に堅固に取り付けた供給オーガをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記破砕ドラムの下流の前記駆動軸上に同軸に堅固に取り付けた下部オーガをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記破砕ドラムの前記周壁が、異なる直径の少なくとも２つの垂直部分を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも２つの垂直部分の直径が前記下流方向に行くほど大きくなる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ハウジングが、前記多孔板の下流に位置する少なくとも１つの側方開口部を含み、処理した材料の流れを前記ハウジングの外に向けるようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の圧搾装置を含む、丸ごとのオリーブからオリーブ油を抽出する油抽出装置。
【請求項１１】
混練ボウルをさらに含む、請求項１０に記載の油抽出装置。
【請求項１２】
前記混練ボウルの中に前記圧搾装置を取り付ける、請求項１１に記載の油抽出装置。
【請求項１３】
前記油抽出装置が、前記回転する軸と連結してある２つ以上の混練パドルをさらに含む、請求項１２に記載の油抽出装置。
【請求項１４】
前記圧搾装置の前記ハウジングを前記ハウジングから所定の距離離れたところで取り囲むスリーブをさらに含み、前記スリーブは前記スリーブと前記ハウジングとの間に空間を形成し、前記スリーブは、液体は通り抜けて前記空間の中に入ることができ、固形物は通れずにせき止められるように構成された網目を含む、請求項１２に記載の油抽出装置。
【請求項１５】
丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作る方法であって、
前記オリーブの種を破壊するように構成された偏心破砕機に丸ごとのオリーブを入れて、砕かれた種の断片を含むオリーブ原液を得ることと、
前記得られたオリーブ原液を粉砕することとを含む、方法。
【請求項１６】
前記偏心破砕機が、ハウジングの中の駆動軸の偏心部分上に取り付けてある破砕ドラムを含み、前記破砕ドラムは、中心ドラム軸と周壁とを有し、前記ドラムは、前記中心ドラム軸のまわりに自由に回転でき、前記ドラムは、前記周壁と前記ハウジングとの間に自由体積を残すような寸法となされている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記粉砕することが、前記オリーブ原液を多孔板を通じて第１の方向に加圧することと、前記加圧したオリーブ原液の中を通ってブレードまたは歯を前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転させることとを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記オリーブ・ペーストから油を抽出するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、オリーブ油生産に関し、さらに具体的には、丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作るための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オリーブ油生産は、地中海で始まり、早くも西暦紀元前３０００年から知られている伝統的産業である。近年、オリーブ油市場が劇的に成長している。その特有の濃厚な味わいと健康効果の両面から、オリーブ油への関心が高まっており、これは健康食品に対する国民意識の高まりのほかに、グルメ食品への全体的な関心の高まりとも一致している。実際に、多くの人々がオリーブ油を他の植物油よりも優れていると考えている。しかしながら、オリーブ油はまた最も不純物の多い農産物のうちの１つでもある。したがって、顧客は、高品質のオリーブ油として流通している油が、実際は低価格の粗悪な油を混ぜた粗悪な油であったり、または低価格の粗悪な油だけでほぼ完全に構成されていることさえあったりする可能性に次第に気付くようになってきている。健康食品と、それらの新鮮さおよび信頼性とに対する意識が、その意識とともに、基本的な食品（例えば、パンなど）を小規模生産して、自宅で自ら消費したり、または飲食店、調製食料品店、および専門店などの小規模食品事業所で自ら消費したりする新しい流れをもたらした。この流れに伴い、製パン機、家庭用コーヒー焙煎器などの調理台上に置くような大きさの小型電化製品が、現在、人気を獲得している。オリーブ油については、近年、オリーブの厳選および生産の厳しい管理により高品質油の生産を専門にするオリーブ油専門店の数の増加が示されている。特許文献１では、本発明の発明者が設計した少量のオリーブ油を作るための家庭用調理台コールドプレス機械について説明している。
【０００３】
オリーブの油は、中果皮細胞内の主に小胞内に蓄積しており、より少ない程度ではあるが細胞質内にも蓄積している。丸ごとのオリーブからオリーブ油を抽出するプロセスの第１段階が、オリーブを押しつぶしたり、またはすりつぶしたりして、オリーブ・ペースト（ドロドロの状態）にすることであり、このオリーブ・ペーストは砕かれたオリーブの種（ｐｉｔｓ）（種（ｓｔｏｎｅｓ））と、ドロドロになった果肉の両方を含んでいる。通常、押しつぶしたり、またはすりつぶしたりすることの次に、ペーストの混練（穏やかな混合）が続いて、含油細胞の破壊を促進して、油を放出するとともに、油滴の合体と、液体の固形物からの分離とを可能にする。ペースト内に存在する鋭い種の小片は細胞物質の破壊を促進する。その後、圧力または遠心分離を適用することにより、油と植生水分の両方を含む液体をペーストから抽出する。具体的な方法および装置に応じて、ペーストの液体と固形物への分離、および液体の油と水への分離は、連続的に実行してもよく（二相分離）、または同時に実行してもよい（三相分離）。
【０００４】
本発明はオリーブ油生産の第１のステップ、すなわち、丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作ることに焦点を合わせている。
【０００５】
オリーブの種（ｓｔｏｎｅ）（種（ｐｉｔ））は並外れて堅い構造を有している。種の最初の崩壊／破壊を引き起こすには特定の限界力を必要とし、他方、最初の破片をより小さい破片へさらに破壊するには一桁小さい力が必要となる。限界力は、種の大きさに応じて、最大約４０ｋｇ、またはそれ以上である可能性もある。
【０００６】
伝統的に、オリーブ・ペーストはひき臼を用いて作られた。今日では、現代のオリーブ油工場はハンマー・ミルを一般に使用しており、このハンマー・ミルは高い回転速度で作動して、オリーブに衝突して、オリーブの果肉を引き裂き、オリーブの種を破壊する。ハンマー・ミルを使用すると、生産量、効率、および費用に関して従来のひき臼よりも有利であるが、それはオリーブ油の品質に影響を及ぼす。ハンマーの高い回転速度のせいで、衝突が処理されるオリーブの過熱を引き起こし、より深刻には、衝突が衝突の場所の局部温度の一時的な急上昇を引き起こし、この局部温度は沸騰温度と同じくらい高い温度に達する可能性さえある。この過熱は油品質に対して確実な不都合を有しており、その油の健康上有益な性質および感覚刺激性が損なわれる可能性がある。実際、現代技術で作られたオリーブ油は、処理がはるかに遅い伝統的な技法で作られた油よりも多少劣っていると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／００７６１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の１つの目的は、オリーブを処理してペーストにするための方法および装置を提供することであり、これらの方法および装置は上述の欠点を克服するとともに、小型の調理台用家電で実現できるが、小型の調理台用家電には限定されない。
【０００９】
本発明の別の目的は、オリーブなどの集合材料を押しつぶす／すりつぶすための方法および装置を提供することであり、これらの方法および装置は低速度および低トルクであり、結果として、オリーブ油処理全体を通じて過熱を防ぎ、低い温度を保つ。
【００１０】
本発明の他の利点が、以下の説明から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様が、集合材料を処理するための圧搾装置である。この圧搾装置は、オリーブ油を抽出するために丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作るのに特に適している。この圧搾装置は、集合材料を受け入れるための入り口を有するハウジングと、偏心部分が設けてある駆動軸と、ハウジングの中の偏心部分上に取り付けてある破砕ドラムと、破砕ドラムから下流に位置する最終粉砕機とを含んでいる。駆動軸の回転軸がハウジングの中心長手方向軸と一致している。破砕ドラムは、ドラムとハウジングの内壁の間に自由体積を残すような寸法となされた周壁を有している。最終粉砕機は、少なくとも１つの開口部を有する多孔板と、多孔板の上流の駆動軸に堅固に連結してある少なくとも１つのブレードまたは翼とを含んでいる。破砕ドラムは偏心部分上に固定しない形で取り付けてあり、破砕ドラムの中心軸のまわりに自由に回転できる。破砕ドラムと偏心部分の間に転がり軸受を設けてもよい。ハウジングの中心長手方向軸と中心ドラム軸とは互いに平行であることが好ましい。ハウジングには多孔板の下流に位置する少なくとも１つの側方開口部が設けてあり、処理した材料の流れを前記ハウジングの外に向けるようになっている。
【００１２】
本発明の特定の実施形態によれば、圧搾装置が、破砕ドラムの上流の駆動軸上に同軸に堅固に取り付けてある供給オーガ、および／または破砕ドラムと最終粉砕機の間の駆動軸上に同軸に堅固に取り付けてある下部オーガをさらに含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の特定の実施形態によれば、破砕ドラムの周壁が、下流方向に行くほどその直径が大きくなる少なくとも２つの垂直部分を含んでいる。
【００１４】
本発明の他の態様が、本発明の圧搾装置を含むオリーブ油抽出装置である。また、このオリーブ油抽出装置は混練ボウルを含んでいてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、混練ボウルの中に圧搾装置を取り付けて、圧搾装置の駆動軸に混練パドルを連結してもよい。また、本発明の特定の実施形態によれば、油抽出装置が、圧搾装置のハウジングをハウジングから所定の距離離れたところで取り囲むスリーブをさらに含んでいてもよく、このスリーブはスリーブとハウジングの間に空間を形成し、スリーブは、液体は通り抜けて空間の中に入ることができ、固形物は通れずにせき止められるように構成された網目を含んでいる。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様が、オリーブの種を破壊するように構成された偏心破砕機に丸ごとのオリーブを入れて、砕かれた種の断片を含むオリーブ原液を得ることと、得られたオリーブ原液を粉砕することとを含む、丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作るための方法である。この偏心破砕機は、ハウジングの中の駆動軸の偏心部分上に取り付けてある破砕ドラムを含み、破砕ドラムは破砕ドラムの中心軸のまわりに自由に回転でき、破砕ドラムは破砕ドラムの周壁とハウジングの間に自由体積を残すような寸法となされている。粉砕するステップは、得られたオリーブ原液を多孔板を通じて第１の方向に加圧することと、前記加圧したオリーブ原液の中を通ってブレードまたは歯を第１の方向とは反対の第２の方向に回転させることとを含んでいてもよい。この方法は、前記オリーブ・ペーストから油を抽出するステップをさらに含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の状況では、用語「オリーブのドロドロの状態」および「オリーブ・ペースト」は、ドロドロの状態のオリーブの果肉と、好ましくは直径が１〜３ｍｍの範囲のオリーブの種の砕かれた断片とを含む粉砕された丸ごとのオリーブの「タプナード状の」ペーストを記述するのにどちらでも同じように使える。このようなペーストでは、種の砕かれた断片が、次の混練ステップでの油の放出を促進する。
【００１７】
本発明の文脈では、用語「上流」および「下流」は、処理される材料の流れを指している。ある要素が第２の要素の上流に位置するとは、処理される材料が、第２の要素に遭遇する前に、この要素に遭遇することを意味している。本発明の装置は、その主要な長手方向軸が重力と一致するように垂直構造であることが好ましいが、異なる方向付けを有する他の構造もまた可能である。したがって、以下の詳細な説明において、用語「上部」、「下部」、「高さ」、「上端」、「下端」などは垂直方向に限定されず、プロセス方向に関するものとして理解すべきである。
【００１８】
以下の詳細な説明を図面と照らしあわせて読めば、本発明は、さらに理解されるが、これらの図面は、本発明が基づく発明概念を制限するものではなく、および／または拘束するものでもないと考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の偏心破砕機の動作を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態の破砕機／粉砕機組立体の２つの断面等角図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態の破砕機／粉砕機組立体の２つの断面等角図である。
【図３Ａ】図２の破砕機／粉砕機組立体の組み立てられた内部部品の等角図である。
【図３Ｂ】分解された図３Ａの内部部品の分解等角図である。
【図４Ａ】分解されたハウジングの分解等角図である。
【図４Ｂ】組み立てられたハウジングの断面等角図である。
【図４Ｃ】組み立てられたハウジング、軸、および駆動軸ハウジングの断面等角図である。
【図５】破砕機／粉砕機組立体のための駆動軸ハウジングの実施形態の分解等角図である。
【図６】液体／固形物分離用網目スリーブの実施形態の等角図である。
【図７】液体／固形物分離用網目スリーブの内側に設置された破砕機／粉砕機組立体の側面平面図である。
【図７Ａ】図７の線Ａ−Ａに沿っての断面図である。
【図８】本発明の破砕機／粉砕機組立体を含むオリーブ油抽出装置の実施形態の簡略化した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、その後、引き続いて、オリーブ・ペーストを処理してオリーブ油を抽出するために、丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作るための新規な装置および方法を提供する。本発明の装置および方法は、特に、特許文献１に記載のオリーブ油抽出装置などの小型の調理台用家電とともに、またはその一部として使用できるオリーブ・ペーストを作るための装置に関する。しかしながら、本発明の新規な装置および方法は、小規模生産、または特定の構成のオリーブ油抽出装置には限定されず、中規模生産および大規模生産にも利用できる。同様に、本発明はオリーブ油生産との関連で説明されているが、本発明の装置および方法は、この目的に限定されず、コーヒー豆、ヒヨコ豆、木の実などの植物および種子を含む他の粒子状物質を押しつぶす／すりつぶすのに使用してもよい。
【００２１】
上述のように、オリーブの種の最初のつぶれ／破壊には、より大きな種では約４０ｋｇの限界力が必要となる。種を破壊する機械的な手法／解決法に応じて、この力は、下記の３つにより引き起こすことができる。ａ．現代のオリーブ油産業の第１段階で通常使用されるハンマー・ミルなどの高速回転する慣性質量の衝突、またはｂ．回転速度が比較的遅く、モータに加わるトルクが、力と、円錐形バー・グラインダ内または肉挽き機内などの、力が作用する場所までの電機子と、を掛け合わせた積である場合には、力のモーメント、またはｃ．回転速度が比較的遅く、モータ軸上の電機子が、力が作用している場所までの実際の距離よりも低い（短い）場合には、「部分的な」力のモーメント。
【００２２】
下記に詳細に説明するように、本発明は第３の選択肢に基づいている。
【００２３】
上述のように、ハンマー・ミルのような高速回転する慣性質量により力を加えると、油品質に悪影響を与える過熱を伴う。また、当然のことながら、速度およびトルクはモータ出力およびモータ・サイズに関連している。高出力の大きなモータは、スペースが限られている調理台用の家電機器にはふさわしくない。
【００２４】
本発明は、オリーブの種を砕くための低速、低トルクのプロセスを提供することを目的としている。低速プロセスは、オリーブ処理中に過熱することを防止する。オリーブ油処理の全体を通じて低い温度を保つことは、作られた油の品質および健康効果にとって重要である。さらに、低トルクおよび低速で選ぶと、家電向きの小型、軽量、エネルギー消費の小さいモータになる。また、低速であれば音も小さくなり、プロセス内の異なる段階において同じ回転速度を共有することもできる。
【００２５】
本発明の装置および方法は、第１段階の偏心破砕機により丸ごとのオリーブを押しつぶすことに基づいている。偏心破砕機は、円筒状のハウジングの中に偏心させて取り付けてあるドラムを含んでおり、ハウジングの長手方向軸のまわりの回転とともに、ドラムとハウジング側壁の間のすき間が変化するようになっている。ドラムとハウジングの間に閉じ込められたオリーブは、加えられた力が限界値に達するまで徐々に圧迫されて変形し、それらの種はハウジングの内壁にぶつかってドラムにより押しつぶされる。本発明によれば、ドラムは偏心スリーブなどの偏心手段上に取り付けてあり、この偏心手段は主軸に堅固に取り付けてあり、主軸とともに回転する。しかしながら、ドラム自体は偏心スリーブに堅固に固定されてはおらず、ドラム自身の中心のまわりに自由に回転できる。
【００２６】
図１は、本発明の偏心破砕機の動作を示す模式図である。ハウジングＨの中心軸のまわりに回転する回転軸Ｓのまわりに、破砕ドラムＤが、軸Ｓに堅固に連結された偏心部分Ｅを介して偏心させて取り付けてある。ハウジングＨと破砕ドラムＤとの中心長手方向軸が互いに平行である。ドラムとハウジングの間のすき間が、ハウジングの円周に沿った任意の点で、軸が回転する間に最小の「すき間」から最大の「すき間＋２＊ｅ」までさまざまに変化し、ここでｅは偏心量、すなわち、ハウジングとドラムの中心（それぞれ、左右の黒く塗った円で示す）の間の距離である。軸Ｓが回転すると、異なる種の大きさのオリーブ、例えば、Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３などが、回転中心と偏心中心の間の軸に対して異なるアプローチ角度アルファ（α）でドラムＤとハウジングＨの間に閉じ込められ、偏心ドラムとハウジングとの間のすき間が減少するときに力を受ける。すき間が障害物（オリーブの種）よりも小さくなると、回転軸は、力と、偏心量ｅとｃｏｓ（β）とを掛け合わせた大きさのモーメントを受け、ここでβ＝α−９０である（（ｅ＊ｃｏｓβ）は等価電機子である）。この手法のおかげで、駆動システムから必要とされるモーメントを低減できる。破砕ドラムがドラム自身の中心のまわりに自由に回転できるおかげで、摩擦力は回転軸には伝達されない。また、破砕が摩擦力および／または切断力／剥離力を通じて達成されるハンマー・ミルまたは円錐形グラインダとは異なり、本発明によれば、オリーブの種の破砕は、摩擦力ではなく、むしろ圧力により達成されることが理解される。
【００２７】
これに関連して、ドラムＤと偏心部分Ｅの間の連結に応じて、およびドラムが偏心部分に堅固に連結されてはおらず、ドラム自身の中心のまわりに自由に回転できる場合には、ドラムが偏心部分Ｅの完全な円運動には従わない他の形態の破砕機が設計できることに注目すべきである。例えば、ドラムと偏心部分の間の連結は、長方形のスリット孔を用いてドラムを偏心部分に取り付けることなどにより、ドラムが線に沿って移動することだけしかできないように設計できる。同様に、ドラムと偏心部分の間の連結は、ドラムが任意の多角形の経路をたどることができるように設計できる。
【００２８】
本発明の特定の実施形態によれば、より小さいすき間を作り出すとともに、処理される材料を押しつぶしてより小さい断片にすることができるように、破砕ドラムが、異なる直径の数個の垂直部分、または流れの方向に寸法が大きくなるステップを含んでいてもよい。また、段階的な断面のドラムにより、異なる大きさのオリーブを閉じ込めることができる。それぞれのオリーブ品種が、異なる１個丸ごとの典型的全体寸法／平均全体寸法と、異なる典型的種寸法／平均種寸法とを有している。いくつかの段階を有する破砕ドラムが、破砕ドラムとハウジングの間の、最小のすき間よりも大きな断続的なすき間に種を閉じ込めたときにだけ、オリーブの種を割る。オリーブの種は、柔軟性を示さず、ちょうどその「限界圧力／応力」点を超えたところで破壊する。この段階で、種は、後続の混練段階にとって有利な鋭い縁端部を有するいくつかの任意の断片に砕ける。
【００２９】
あるいは、破砕機は、直径が大きくなる階段状に連続した一連の独立ドラムを含んでいてもよい。さらに、処理される材料とのよりよい摩擦／掴持を作り出すために、ドラム表面がザラザラしたまたは鋸歯状の表面で構成されていてもよい。
【００３０】
ここで図２〜図５と、図７とを参照すると、本発明の実施形態の破砕機／粉砕機組立体の全体を１００で示している。組立体１００は円筒状のハウジング１０と、全体を５０で示した偏心破砕機と、全体を８０で示した最終粉砕機とを含んでいる。本明細書に示す実施形態によれば、組立体１００が、偏心破砕機５０の上流に設置してある上部（供給用）オーガ３０と、偏心破砕機５０と最終粉砕機８０の間に設置してある下部オーガ７０とをさらに含んでいる。しかしながら、本発明の他の実施形態によれば、破砕機／粉砕機組立体が上部オーガおよび／または下部オーガを含んでいない。
【００３１】
モータ（図示せず）に連結してある駆動軸１５が、その軸のまわりに回転するハウジング１０の中心長手方向軸に沿って延びている。組立体１００は一般的な回転子固定子構造を有しており、軸１５と、軸１５上に取り付けてある部品とが回転子を構成し、他方、ハウジング１０が固定子を構成している。
【００３２】
ハウジング１０は上部開口部１２を有しており、この上部開口部１２を通して処理する予定のオリーブを供給する。図４ｂおよび図４ｃに最もよく示されているように、ハウジング１０は、５つの異なる部分により区別され、詳細に後述するように、各部分はその部分において行われるプロセスに適合する特徴を引き継いでいる。ハウジング１０は、単一の部分に統合したり、またはさらに分割したりすることができる数個の部品で構成してもよい。図４ａおよび図４ｂは、スナップ式はめ込みまたは他の任意の好適な手段で連結するように構成された２つの円筒部品１３および１４で作られたハウジング１０を示している。組立体を固定して、中央リング１７を用いて軸１５を支持するために、ハウジング１０上に上端リング１６を設置してある。下端部分１４の下方部分には開口部６５が設けてあり、この開口部６５を通して、オリーブ・ペーストが、さらなる処理のために破砕機／粉砕機組立体を出ていく。
【００３３】
開口部１２の下方に位置する上部オーガ３０は、特定の体積速度および特定の所定の相対角度で偏心破砕機の中へオリーブを供給する働きをしており、この相対角度は破砕機の離心率に関連している。オーガは、ウォームポンプまたはねじポンプの一種である。さらに、オーガ３０は、下流でのオリーブの圧縮を促進する。必要に応じて、オーガ３０はオリーブを「特定の」寸法の「パッケージ」に変形させるが、「パッケージ」は、オリーブの果肉がゆがんだ要素となるように圧縮されている間、オリーブを変形させることができるという事実を指している。必要に応じて、オリーブの果肉を切り裂くのを促進するために、オーガはオーガの根元（図示せず）に鋭い刃を含んでいてもよい。オーガは、オリーブの果肉から種が部分的にまたは完全に現れるまで、オリーブを圧縮する。
【００３４】
上部オーガ３０は、入り口開口部または断面積と、先頭の個数と、谷径および外径と、長手方向軸に沿ったピッチと、出口開口部または断面積と、内部のハウジング側壁上のリブ２２の先頭の個数および歯形と、で特徴付けられる。パラメータの特定の集合を有するオーガは、オーガの形状、回転速度、およびオーガの周囲の流動様式の影響を受ける特定の体積特性を引き継いでいる。オーガの体積処理量は、オーガの幾何学的特性と、軸へのオーガの取り付け方法とに左右される。本発明の異なる実施形態によれば、オーガ３０を軸１５と連続的にまたは断続的に連結してもよい。オーガとモータとの連結および切り離しを断続的に行うことにより、供給流量を制御できる。断続的な連結は、軸とオーガの間に取り付けたクラッチを用いて達成できる。例えば、軸上にオーガを取り付けて、軸上の切欠き部と連結されるオーガ上の溝部を、バネを用いてオーガに取り付けてもよい。バネが動作長さになるとオーガは連結され、バネが縮むとオーガは切り離されて、オーガの溝部を軸の切欠き部から切り離すことができる。「供給過多」のせいでオーガ出口表面上に生じる圧力を、連結器を作動させるのに使用してもよく、このようにしてオーガ内で処理されるオリーブ量を制御して、オーガの質量速度を制御できる。
【００３５】
偏心破砕機５０は、軸１５の回転軸に対して偏心している偏心スリーブ５２を介して軸１５と連結してある破砕ドラム５５を含んでいる。偏心量は０．５〜３ｍｍの範囲内であることが好ましい。偏心スリーブ５２と破砕ドラム５４の間には軸受け部５４が設置してあり（図３ｂ参照）、ドラム５５が、軸受け保護カバー５６で守られたそれ自身の軸の周囲で自由に回転することを容易にしている。さらに、本発明の他の実施形態によれば、偏心手段が、軸上に一体で形成された偏心部分であってもよい。このような実施形態によれば、軸上に内部部品を組み立てた後に互いに取り付けられた２つの長手方向ハーフ部でハウジングを作ってもよい。
【００３６】
本明細書に示す実施形態によれば、破砕ドラム５５が、上端部から下端部へと直径が大きくなる４個の垂直部分５５ａ〜５５ｄを含んでいる。しかしながら、本発明の他の実施形態によれば、破砕ドラムが１つの部分だけを含んでいてもよく、または任意の個数の垂直部分を含んでいてもよいことが容易に理解される。直径と高さの両方で特徴付けられるそれぞれの断面５５ａ〜５５ｄは互いに同心であり、ハウジングに対して、異なるすき間を形成する。処理される材料の掴持を向上させるために、破砕ドラム５５が鋸歯状の表面を有していることが好ましい。
【００３７】
偏心破砕機を出て次の段階に進む粒子の最大サイズを規定することを目的として、オリフィス板５９が偏心破砕機５０の下端部に設置してある。オリフィス板５９は、ハウジングとオリフィス板の間に所定の大きさのオリフィスを形成するような寸法となされており、破砕ドラム５５とともに回転する。
【００３８】
押しつぶされたオリーブおよび種の最終粉砕機８０への供給を制御するための下部オーガ７０は、偏心破砕機５０の下方に設置される。オーガ７０に対する設計配慮は、望ましい体積速度および流量に関して上部オーガ３０に関連して上述した設計配慮と同様である。材料を最終粉砕機８０のせん断チャンバまで押し通すのに十分な供給圧力を上部オーガ３０が生成する場合には、下部オーガ７０は不必要である可能性があることが分かる。
【００３９】
最終粉砕機８０は、オリーブの果肉およびオリーブの皮をさらに処理して、混練により適した、または準備ができたものにするために、加圧されたせん断チャンバ１０ｄ（図４Ｂ参照）を含み、オリーブの種の砕かれた断片のさらなる破壊を引き起こしてもよい。最終的なオリーブ・ペースト内の種の断片は１〜３ｍｍの範囲内の寸法であることが好ましい。
【００４０】
加圧されたせん断チャンバ１０ｄは下部オーガ７０と多孔板９０の間に形成され、回転軸１５と連結された歯またはブレード８５の回転する集合を含んでいる。多孔板９０は、スリット孔または穴９２の配列が設けてある金属板である。加圧された媒体は、せん断チャンバに移動して、オーガ７０により圧力を加えられ、他方、回転する歯／ブレード８５は、圧縮されたオリーブ・ペーストをさらに剪断する／粉砕する。多孔板９０は、スリット孔９２を通って出ていく粉砕されたオリーブに対して、さらなるせん断効果を及ぼす。せん断回転歯／ブレード８５は、それらの個数と、ブレードの断面と、せん断回転歯／ブレードが占有する体積と加圧されたチャンバの体積との比率と、多孔板９０の上方の距離と、で特徴付けられる。動作音を小さくするために、多孔板９０の上方の所定の距離９４（図７参照）の位置に歯／ブレード８５を設置することが好ましい。しかしながら、ブレード８５は、多孔板９０と直接接触する形で設置してもよい。このような「肉挽き機」構造では、スリット孔９２と、回転する歯８５の間の媒体上にせん断が生じる。多孔板９０は、開口面積／非開口面積の比率（網目）と、開口部の形状と、その厚さと、で特徴付けられる。下部の網目と、より厚い多孔板とが、圧力を高めて、流量を低減することになる、多孔板を通り抜ける流れ抵抗の増加を引き起こすことになり、逆もまた同様であることが理解される。多孔板９０の特性、および歯／ブレード８５の特性は、設計する装置の幾何学的制限および電力制限の影響を受ける、最終製品の望ましい構造と望ましい生産速度とに基づいて選択される。
【００４１】
多孔板９０の下方に位置し、凹形表面を有する放射状方向転換カップ６０（図７で最もよく分かる）が、加圧されたせん断チャンバを出て多孔板９０を通り抜けた処理済み材料を受け取り、処理済み材料を半径方向に変えて、開口部６５を通ってハウジング１０を出るようにする。
【００４２】
本発明の特定の実施形態によれば、軸と連結するすべての円形要素／回転要素を、上部オーガ３０と、偏心部分５４（破砕ドラム５５ではない）と、スリット・プレートと、下部オーガ７０と、を有する軸１５を含む１つのバルク・モジュールまたは「複合」軸に分類してもよい。これにより、代わりに、より堅固で、容易に大量生産される製品が得られるとともに、分解、洗浄、および保守を容易にする。これに関連して、破砕ドラムを組み立てる１つの方法は、ドラムを、「複合」軸上に組み立てることができる２つの対称的な要素に分割することによる方法である。
【００４３】
上述のように、ハウジング１０は、５つの異なる部分を含み、これらの部分のそれぞれは、その部分において行われるプロセスに適合する特徴を含んでいる。ここで再び図４ｂおよび図４ｃを参照すると、リング１６の下方には、上部オーガ３０を収容できる最上部１０ａがある。この部分では、ハウジング１０の内壁に、らせん状に湾曲したリブ２２の集合が設けてあり、このリブ２２は内周の周囲に均等に配置されており、上部オーガ３０のらせん形状に適合している。この下方には、破砕ドラム５５が軸１５に取り付けてある偏心破砕機チャンバ１０ｂがある。この部分では、ハウジングの内表面に、その部分に沿って縦方向に刻み目を入れて、表面粗さ／摩擦を高めて、垂直リブ２４の集合を形成するようになっている。さらに、本発明の他の実施形態によれば、垂直リブを、ハウジング円周の周囲に均等に配置されたらせん状リブの集合に置き換えることができる。偏心破砕機チャンバの下方に隣接して、下部オーガ７０を収容するハウジング部分１０ｃがある。この部分では、ハウジング１０の内壁に、らせん状に湾曲したリブ２６の集合が設けてあり、このリブ２６は内周の周囲に均等に配置されており、下部オーガ７０のらせん形状に適合している。リブ２６はさらに下向きに延びて、下方に隣接して位置している最終粉砕機８０の加圧されたせん断チャンバ１０ｄの中まで続いていてもよい。リング１８（図３Ｂに示す）を用いてハウジングに取り付けてある多孔板９０が、加圧されたせん断チャンバ１０ｄの下端部を形成している。加圧されたせん断チャンバは、その高さまたは体積で特徴付けられる。最後に、ハウジング１０の最下部１０ｅが、それを通って処理済み材料が組立体１００を出ていく開口部６５を含んでいる。
【００４４】
破砕機／粉砕機組立体１００のすべての部品が、非腐食性で、食物と相性がよい材料、好ましくはステンレス鋼などの金属で作られていることが好ましい。軸１５の回転速度は、望ましい生産量および処理速度に依存している。軸１５の回転速度は、５０〜１０００ｒｐｍの範囲内であることが好ましい。家電機器では、回転速度は５０〜２５０ｒｐｍの範囲内であることが好ましい。中規模生産および大規模生産では、回転速度は最高１０００ｒｐｍ、またはさらに高い速度であってもよく、それでも依然として、同じ生産量のハンマー・ミルの速度に比べれば大幅に低い。
【００４５】
図５は、その上に破砕機／粉砕機１００を取り付ける駆動軸ハウジング１１０の部品を示しており、これにより、駆動軸１５とモータ軸とが連結できるようになる。駆動軸ハウジング１１０は、連結器１１４を受け入れるように構成された基礎部１１２と、その中を通って連結器１１４の上部が上方に延びる開口部１１５を有するカバー１１６と、補強用固定リング１１８とを含んでいる。連結器１１４の上端部１１４ａが軸１５の端部１５ａを受け入れ、他方、下端部１１４ｂがモータ軸につながる。放射状方向転換カップ６０の下端部を形成するハウジング１０の下端部を、カバー１１６がしっかりと閉じる。
【００４６】
動作について見ると、オリーブは、丸ごとのオリーブが入る断面積の大きさで特徴付けられる上部オーガ３０の回転入り口に面した上部リング１６の上部ポートに入る。オーガ３０は、オリーブを下方に移動させる。また、オーガの固有のパラメータのせいで、オーガを出るとき、「Ａ」型のオリーブは変形するが、他方、「Ｂ」型のオリーブは必ずしも変形を受けない。オリーブの変形は、オリーブの型と、出口ポートまたはオーガの断面積との関係に依存しており、「型」はオリーブの幾何学的比率だけを指している。上部オーガの出口ポートは、偏心破砕機に対して特定の角度位置に設置してあり、この特定の角度位置を、以下「導入段階」と呼ぶ。
【００４７】
次に、偏心破砕機チャンバ１０ｂにオリーブを導入する。破砕ドラム５５は、ドラムの高さに沿って配置され、直径が大きくなる４個の垂直部分６１〜６４で特徴付けられ、これらの垂直部分のそれぞれは、各すき間により形成され、垂直部分の高さによりさらに特徴付けられる。異なるすき間は、単一の破砕ドラム上で、変形および破砕パラメータを階段状に連続させることを可能にする。導入段階においてオリーブを偏心破砕機チャンバ１０ｂに導入し、オーガ出口ポートの寸法は、最も大きいオリーブ品種の平均の種寸法よりもわずかに大きいすき間に対応している。オリーブの果肉および種は、導入段階において、回転する破砕ドラム５５と、ハウジング１０の間に押されたり、または落ちたりする。軸１５が回転するにつれて、すき間がより小さくなり、その結果としてオリーブがさらに変形する。いったんオリーブが変形すると、オリーブの寸法がより小さくなるため、次の破砕機垂直部分に進む。オリーブは、種が「破砕」ギャップに挟まれるところまで、破砕ドラムに関して下向きに進む。種が割れる時点まで、４０ｋｇ〜１０ｋｇの力（異なるオリーブ品種と関連するオリーブの種寸法に応じて）を種に加える。また、油っぽい媒体および湿った媒体が破砕ドラム５５の外表面上の刻み目と、ハウジング１０の内壁の間に詰まって、押しつぶされる。オリフィス板５９は、特定の大きさの処理済み媒体だけが、それを通り抜けることができるため、オリーブが押しつぶされ、割られることなしに破砕ドラムを単に素通りするだけになることを防ぐ。
【００４８】
下部オーガ７０は、オリフィス板５９から出てくる処理済み媒体を受け取る。主軸に連結されると、下部オーガはねじポンプのような働きをして、処理済みオリーブに圧力をかけて、せん断板９０に押しつける。らせん歯または集合歯（２つ以上の先頭部分）を組み込んだオーガは、リブの対応するハウジング集合といっしょになって、回転するせん断歯／ブレード８５を通じて処理済みオリーブを変形させる。
【００４９】
せん断歯を軸に連結して、加圧されたチャンバの中に置かれた圧縮されたオリーブ・ペーストを切り開く。せん断歯８５は、下部オーガ７０とせん断板９０の間に設置して、どちらにも接触せず、両者の間に浮かぶ形にすることが好ましい。圧力が上昇して、せん断が起こる間に、スリット孔９２よりも小さい処理済み媒体が、圧縮されたチャンバを出て、放射状方向転換カップ６０の方へ移動し、この放射状方向転換カップ６０は処理済み材料の流れを半径方向に変えて、開口部６５を通るようにする。大きな種の断片は、せん断および圧力を受けて、より小さい断片に割り砕かれて、ようやく、せん断板から出ていくようになっている。
【００５０】
本発明の破砕機／粉砕機組立体は、丸ごとのオリーブからオリーブ・ペーストを作るためのスタンドアロン型装置である可能性があることが理解される。開口部６５を通って排出されたオリーブ・ペーストは、その後、油を抽出するために、任意の既知の技術および／または装置を用いて、さらに処理できる。さらに、本発明のいくつかの実施形態によれば、例えば、特許文献１に記載の油抽出装置などの調理台用のオリーブ油抽出装置に破砕機／粉砕機組立体を組み込むことができる。
【００５１】
今ここで、図６〜図８を参照しながら、調理台用のオリーブ油抽出装置の他の実施形態について説明するが、この他の実施形態によれば、破砕機／粉砕機組立体１００を混練ボウルの中に同軸に設置することにより、オリーブ・ペーストをさらに処理して油を抽出するために、組立体１００から出るオリーブ・ペーストが混練ボウルに直接流れ込むようになっている。この実施形態によれば、同じモータが破砕／粉砕段階と混練段階の両方を駆動している。さらに、この実施形態によれば、組立体１００が、円筒形の液体／固形物分離用網目スリーブ１２０の中に同軸に格納されており、この網目スリーブ１２０は、液体は通すが、固形物は通れずにせき止められるようにほぼ完全に構成されたフィルタである。このフィルタは、ステンレス鋼、ポリマー・メッシュ、または他の任意の、食物と相性がよい材料から作られていてもよい。
【００５２】
図６を参照すると、スリーブ１２０は、上下のフィルタ網目部分１２３および１２４のそれぞれの骨組みを作っている円筒形フレーム１２２を含んでいる。フレーム１２２は、網目１２３と網目１２４の間に、開口部１２５が設けてある中実部分１２６を含んでいる。開口部１２５は、ハウジング１０の開口部６５と実質的に同じ寸法であり、スリーブ１２０の中にハウジング１０を設置したときに、開口部１２５が開口部６５にぴったり合い、ハウジング１０から出たオリーブ・ペーストが混練ボウルに入ることができるように設計されている。スリーブ１２０は、ハウジング１０から所定の距離だけ離れており（図７参照）、それによりハウジング１０の周囲に環状スペース１２８を形成しており、この環状スペース１２８の中に、混練ボウル内のオリーブ・ペーストから抽出された液体がフィルタ網目１２３および１２４を通って入ってくる。環状スペース１２８は開口部６５、１２５の周囲で途切れており、これらの開口部６５、１２５は、それらの開口部を通って出ていくオリーブ・ペーストと、環状スペース１２８を満たしている液体との間を分離するために、互いに密閉されている。
【００５３】
図８は、本発明の新規な破砕機／粉砕機組立体を含むオリーブ油抽出装置の実施形態の模式図である。全体を２００で示す油抽出装置が、モータ２１２、ギヤボックス２１４、および液体容器２１６を含む本体ケース２１０と、破砕機／粉砕機組立体１００（詳細は図８に示さず）を含む上部２２０と、混練ボウル２３０と同軸に設置してある液体／固形物分離用網目スリーブ１２０とを含んでいる。油抽出装置２００は、下部の出口を通して破砕機／粉砕機組立体１００にオリーブを流し込むための蓋なしホッパー２４０をさらに含み、この下部の出口は、上部供給オーガに通じていたり、または直接、偏心破砕機チャンバに通じていたりする（両方とも図示せず）。図５の駆動軸ハウジング１１０を用いてモータ２１２の軸に連結してある軸２１５（破線で示す）が、破砕機／粉砕機組立体１００の中を通って上方に延びている。２つ以上の混練パドル２３５が軸２１５の上端部に取り付けてあり、軸２１５の上端部から下向きに混練ボウル２３０の中に垂れ下がっている。本明細書に示す実施形態によれば、混練パドル２３５が、補強リブ２３３を有する閉ループとして形成されている。しかしながら、他の形のパドルも可能であることが容易に理解される。破砕機／粉砕機組立体１００から出たペーストは、混練ボウル２３０に入り、そこで、混練パドル２３５を用いて混練を受ける。ペーストから分離された液体は、フィルタ１２３および１２４を通り抜け／漏れ出して、ハウジング１０（破線で示す）とスリーブ１２０の間の環状スペース１２８の中に入り、駆動軸ハウジング１１０の基礎部に位置する液体排出路１５０の方へ下向きに排出されて、油容器２１６に集められる。本明細書に示す実施形態では、軸２１５が、破砕／粉砕機構と混練機構とを、両方とも駆動している。通常、混練は、破砕／粉砕プロセスよりも低い回転速度で実行される。したがって、混練パドル２３５は、パドルの回転速度を好ましくは約１０〜１５０ｒｐｍまで減速する減速ギヤ（図示せず）を介して軸２１５と連結することが好ましい。
【００５４】
本発明は、本明細書で詳しく図示して上述した内容には限定されないということが当業者には明らかである。もっと正確に言えば、本発明の範囲は、以下のクレームによってのみ規定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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