(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒部と同心状に重ねられて設けられた上外筒部とその下方の下外筒部を有する外筒部、前記上外筒部と前記下外筒部の間に設けられた回転体、前記上外筒部と前記回転体の間に設けられた上摺動シール部、及び前記下外筒部と前記回転体の間に設けられた下摺動シール部が設けられた食品生地吐出装置において、前記下摺動シール部の対向した摺動面の両方に、各々逆向きの螺旋溝を設け、前記下摺動シール部における前記回転体の内周面の螺旋溝を複数条とし、それに対向する前記下外筒部の外周面の螺旋溝を１条とし、前記下摺動シール部の摺動面の間隙に外筒部と内筒部の間の環状空間部から侵入する食品生地を前記回転体の回転に伴って前記環状空間部に押し戻すべく作用する方向に設けられていることを特徴とする食品生地吐出装置。
【請求項２】
前記上摺動シール部の対向した摺動面の両方に、各々逆向きの螺旋溝を設け、前記螺旋溝が前記上摺動シール部の摺動面の間隙に前記外筒部と内筒部の間の環状空間部から侵入する食品生地を前記回転体の回転に伴って前記環状空間部に押し戻すべく作用する方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の食品生地吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、菓子やパンなどの食品生地を連続吐出する食品生地吐出方法および吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
菓子やあんぱんなどの包あん製品を製造する包あん機等に用いられる食品生地吐出装置は、同心状に外筒部と内筒部を配し、あん等の内包材は、内筒部内に供給し、包あん生地などの外皮材は、外筒部と内筒部の間の環状空間部に供給する。内包材は、内筒部に設けられた内ノズル部から、外皮材は、外筒部に設けられた外ノズル部と前記内ノズル部の間の狭い環状のノズル部から、同時に吐出させ、２重又は多重の連続した棒状の食品生地体を形成している。
この様な外筒部と内筒部の間の環状空間部に供給された生地を攪拌し、流動化させるため、該環状空間部に回動する撹拌棒や羽根などを設け、該撹拌棒や羽根など備えた回転体を外筒部の上外筒部及び下外筒部との間に回動自在に設けていた。しかし、前記環状空間部に供給された食品生地は、吐出部の絞られた環状のノズル部から吐出されるので、その食品生地の内圧を高くして供給する必要があり、前記回転体と、上外筒部及び／または下外筒部との間の摺動シール部から吐出装置の動力伝達部へ食品生地が侵入する場合があるので、摺動シール部を強化するようにしている。
【０００３】
摺動シール部を強化する一例として、前記回転体と、上外筒部及び下外筒部との間の摺動シール部にオイルシールを設け、摺動シール部に侵入しようとする食品生地を封止する場合がある（特許文献１参照）。
しかしながら、更なる問題点として、例えばパン生地などの発酵生地を吐出する際には、生地内に含まれる大きな気泡が吐出装置内で排出されずに吐出装置から吐出される棒状の食品生地に内在してしまう場合があった。このような棒状の食品生地を公知の包被切断装置により包被食品に分割し、常法により発酵、焼成してあんぱんなどを成形すると、外皮の表面に火ぶくれのような空洞が形成されてしまい見栄えの悪い製品となることがあった。
したがって、パン生地などの気泡を含む食品生地を吐出する場合には、前記摺動シール部を密封装置ではなく、わずかな間隙を設けたシール部を用いていた。特許文献1には、摺動シール部に侵入しようとする食品生地を環状空間に戻すべく、螺旋状の溝を対向する摺動面の一方に設けている。さらに、回転体乃至回転歯車体を支持する軸受け部と前記環状空間部との間に、侵入してきた食品生地を一時的に溜めるための溜まり部を設け、さらに、この溜まり部に侵入した食品生地を排出又は除去するため、この機械の構造を改良し、また、分解組立が簡単で容易になるになるようにした。
しかしながら、包あん機を長時間稼働する際に、食品生地吐出装置の溜まり部から外へ排出される不要な生地を除去したり、食品生地吐出装置を分解することは、作業者を要し、機械を停止しなければならず、生産性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−４１００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記したような問題を解決するものであり、食品生地がわずかな間隙を設けた前記摺動シール部に侵入することを抑制できる食品生地の吐出方法および吐出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の課題を解決するための第１の手段は、内筒部と同心状に重ねられて設けられ上外筒部とその下方の下外筒部を有する外筒部、前記上外筒部と前記下外筒部の間に設けられた回転体、前記上外筒部と前記回転体の間に設けられた上摺動シール部、及び前記下外筒部と前記回転体の間に設けられた下摺動シール部が設けられた食品生地吐出装置において、前記下摺動シール部の対向した摺動面の両方に、各々逆向きの螺旋溝を設け、前記下摺動シール部における前記回転体の内周面の螺旋溝を複数条とし、それに対向する前記下外筒部の外周面の螺旋溝を１条とし、前記下摺動シール部の摺動面の間隙に外筒部と内筒部の間の環状空間部から侵入する食品生地を前記回転体の回転に伴って前記環状空間部に押し戻すべく作用する方向に設けられていることを特徴とする食品生地吐出装置である。
【０００６】
また、本発明の課題を解決するための第２の手段は、前記上摺動シール部の対向した摺動面の両方に、各々逆向きの螺旋溝を設け、前記螺旋溝が前記上摺動シール部の摺動面の間隙に前記外筒部と内筒部の間の環状空間部から侵入する食品生地を前記回転体の回転に伴って前記環状空間部に押し戻すべく作用する方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の食品生地吐出装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の食品生地を連続した同心円状の棒状食品生地として重合して吐出するに際し、回転体（乃至回転歯車体）の軸受け部に食品生地が侵入することを抑制でき、長時間にわたって安定した吐出状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の第一の実施の形態に係る食品生地吐出装置１について図面に基づき説明する。図１は、食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。図２は、食品生地吐出装置１の上下の摺動シール部の概要を示す説明図である
【０００９】
図１を参照するに、食品生地吐出装置１は、同心状に重ねて設けられた外筒部２と内筒部３とを有する。外筒部３には、上外筒部２−１とその下方に下外筒部６を設け、上外筒部２−１と下外筒部６の間に回転体５を回転自在に設けている。さらに、上外筒部２−１と回転体５の間には上摺動シール部８−１を設け、下外筒部６と回転体５の間には下摺動シール部８−２を設けている。下外筒部６には、外ノズルホルダ６−１と外ノズルホルダ６−１に着脱自在に螺合する外ノズル６−２を一体となって設けている。回転歯車体（回転体）５は、撹拌棒５−１を有する撹拌回転体５−２と、基体部１０に上軸受け７−１及び下軸受け７−２で支持された歯車体５−３を有する。この撹拌回転体５−２と歯車体５−３は、着脱容易に固定されている。撹拌棒５−１は、撹拌回転体５−２の回転にともなって外筒部２と内筒部３の間の環状空間部４を回動し、環状空間部４に供給された生地を攪拌し、流動化する。摺動シール部８−１および８−２は、各々上外筒部２−１および下外筒部６と回転体５との間にほぼ一定の間隙を有するように組み立てられる。内筒部３の下部には内ノズル３−１が着脱自在に螺合して設けられている。
【００１０】
上軸受け７−１及び下軸受け７−２の近傍には上溜まり部９−１と下溜まり部９−２を有する溜まり部９が設けられている。該溜まり部９に侵入した食品生地が上軸受け７−１、及び下軸受け７−２に侵入しないように上シール部７−３及び下シール部７−４が設けられている。歯車体５−３は、包あん機の機体内に設けられた図示されない駆動歯車に噛み合って回転駆動される。歯車体５−３に着脱容易に固定された撹拌回転体５−２には、上溜まり部９−１と下溜まり部９−２を貫通する複数の貫通孔（図示せず）を設けられていてもよい。下基体取付部１０−４には、下溜まり部９−２に溜まった生地を外部に排出する排出開口（図示せず）を下方に開放するように設けてもよい。なお、この開口は、開閉自在とすることも出来る。
【００１１】
上外筒部２−１と内筒部３は、取付ナット部２−３によって連結固定される。上外筒部２−１は、上基体取付部１０−３にバヨネット機構を利用した連結金具３−２で着脱可能に固定する。下外筒部６は、下基体取付部１０−４にバヨネット機構を利用して着脱可能に固定する。撹拌回転体５−２には、丸棒形の撹拌棒５−１や場合によっては送り羽根（図示せず。実用新案登録第３０３２９７１号等参照）等を設けることができる。上外筒部２−１の外皮材供給開口部２−４には、外皮材供給孔１１−１が設けられ、内包材供給開口部２−５には、内包材供給孔１１−２が設けられる。
【００１２】
さらに、図２を参照して上摺動シール部８−１および下摺動シール部８−２について詳しく説明する。上シール材８−１ｄは、上外筒部２−１の下端部内側に設けた凹部２−１ａに嵌入して密着した状態に着脱可能に設けている。また下シール材８−２ｄは、攪拌回転体５−２の下端部内側に設けた凹部５−２ａに嵌入して密着した状態に着脱交換可能に設けている。上摺動シール部８−１は、上シール材８−１ｄの内周面と回転体５の上端部外周面との間でほぼ一定の間隙を有して相対的に回転移動するよう設けている。また、下摺動シール部８−２は、下シール材８−２ｄの内周面と下外筒部６の外ノズルホルダ６−１の上端部外周面との間でほぼ一定の間隙を有して相対的に回転移動するよう設けている。前記各シール材８−１ｄ、８−２ｄは、帯状のベルトであり、各々の内周面には、螺旋状の溝８−１ｅ、８−２ｅを刻設している。また、攪拌回転体５−２の上端部外周面には、螺旋状の溝８−１ｆを刻設している。さらに、外ノズルホルダ６−１の上端部外周面には、螺旋状の溝８−２ｆを刻設している。
【００１３】
前記螺旋状の溝８−１ｅ、８−２ｅ、８−１ｆ、８−２ｆは各々の摺動面の間隙に入り込む食品生地の侵入を防ぎ、逆に食品生地側（外筒部内）に押し戻す作用を果たすものである。したがって、例えば図２に示すごとく攪拌回転体５−２を食品材料の供給方向である紙面の上から下に見て反時計方向（左回り）に回転する場合に、上シール材８−１ｄは外筒部２−１に嵌入しており、外筒部２−１に固定してあり回転はしないので溝８−１ｅの螺旋の方向は、攪拌回転体５−２の回転によって食品生地を生地供給側へ押し戻す方向となる右ネジになる。そして、それに対向する攪拌回転体５−２の溝８−１ｆの螺旋の方向は、上記溝８−１ｅの螺旋の傾きとは逆の左ネジになる。また、下シール材８−２ｄは攪拌回転体５−２の回転とともに一体で回転するので、溝８−２ｅの螺旋の向きは、左ネジとなる。そして、それに対向する外ノズルホルダ６−１の溝８−２ｆの螺旋の方向は、上記溝８−２ｅの螺旋の傾きとは逆の右ネジになる。つまり、対向する摺動面に設けられた各々の螺旋溝は、互いに逆向きの螺旋の傾きとなり、あたかも略Ｘ字状に交差するよう設けられている。
【００１４】
尚、シール材８−１ｄ、８−２ｄの材料としては、着脱交換等の組み立ての容易性を考慮すれば、プラスチック、ゴム、エストラマー等の高分子材料が適当であり、例えば、ポリウレタンゴムの他、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、４フッ化エチレンゴム等を選択できる。また、耐磨耗性、耐熱性等を考慮すれば高密度ポリエチレン、ポリアセタール、ポリカーボネート等を選択できる。食品生地に接する部品の材質は、食品生地との粘着性が少ない方がよい。
【００１５】
このように設けられた食品生地吐出装置１の内包材供給孔１１−２から内包材を公知の食品生地供給装置を用いて供給し、外皮材供給孔１１−１から外皮材を公知の食品生地供給装置を用いて供給する。供給された内包材は、内ノズル３−１から吐出され、外皮材は、内包材を同心状に被覆し、外ノズル６−２から連続した棒状の食品生地として吐出される。
【００１６】
また、図３は、本発明の第二の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。第二の実施例は、上記第一の実施例に示された上摺動シール部８−１の上シール材８−１ｄを密封装置してのオイルシール８−１１に変更し、上外筒部２−１の下端部内周面と直接摺動するよう設けたものである。このように、上摺動シール部８−１に密封装置を用いた場合であっても、下摺動シール部８−２には、わずかな間隙が設けられているので、例えばパン生地などに含まれる大きな気泡が消滅し、前記気泡に含まれたガスが前記間隙を通って食品生地吐出装置１の下溜まり部９−２から外部に排出される。
【００１７】
表1は、前記第二の実施例に基づく食品生地吐出装置１による実験例と従来技術に基づく比較例とを比較して表したものである。各実験例および比較例において、攪拌回転体５−２の回転を前述の通り反時計方向に回転し、その回転数を１５０ｒｐｍとした。下シール材８−２ｄは、外径１０８．２ｍｍ、内径１０２．６ｍｍ、幅１６．５ｍｍとし、溝８−２ｅの螺旋の向きは、左ネジとした。これを攪拌回転体５−２の下端部内側に設けた内径１０８ｍｍの凹部５−２ａに、シール材の弾力性を利用して縮設した。また、下シール材８−２ｄの内周面（摺動面）に対向する外ノズルホルダ６−１の外周面（摺動面）は、外径１０２ｍｍとし、縮設された下シール材８−２ｄの内周面（摺動面）との間隙が片側で０．２ｍｍ程度になるようにした。そして、溝８−２ｆの螺旋の方向は、右ネジとした。
【００１８】
内ノズル３−１の吐出口は、内径１６ｍｍ、外ノズル６−２の吐出口は、内径２１ｍｍとした。また、外皮材は一般的な菓子パン生地を用い、内包材は一般的な粒餡を用いた。そして、外皮材および内包材の吐出量を各々1時間当たり４８ｋｇとし、１５分間で下摺動シール部８−２に侵入し下溜まり部９−２に排出された外皮材の量を測定した。
【００１９】
【表１】
0004397857.tif 000002
【００２０】
実験例１
下シール材８−２ｄの溝８−２ｅは、条数を１条とし、溝の幅１ｍｍ、溝の深さ０．８ｍｍ、溝間のピッチ６ｍｍの螺旋溝とした。また、外ノズルホルダ６−１の溝８−２ｆは、条数を１条とし、溝の幅１．６ｍｍ、溝の深さ１．５ｍｍ、溝間のピッチ３ｍｍの螺旋溝とした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、２８ｇであった。
【００２１】
実験例２
下シール材８−２ｄの溝８−２ｅは、条数を３条とし、溝の幅１ｍｍ、溝の深さ０．８ｍｍ、リード１８ｍｍ（溝間のピッチ６ｍｍ）の螺旋溝とした。また、外ノズルホルダ６−１は、実験例１と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、１８ｇであった。
【００２２】
実験例３
下シール材８−２ｄの溝８−２ｅは、条数を９条とし、溝の幅１．２ｍｍ、溝の深さ０．８ｍｍ、リード２７．１ｍｍ（溝間のピッチ３．１ｍｍ）の螺旋溝とした。また、外ノズルホルダ６−１は、実験例１と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、０．４ｇであった。
【００２３】
実験例４
下シール材８−２ｄは、実験例１と同じとした。また、外ノズルホルダ６−１の溝８−２ｆは、条数を１条とし、溝の幅１．６ｍｍ、溝の深さ１．５ｍｍ、溝間のピッチ６ｍｍの螺旋溝とした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、３ｇであった。
【００２４】
実験例５
下シール材８−２ｄは、実験例２と同じとした。また、外ノズルホルダ６−１は、実験例４と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、１ｇであった。
【００２５】
実験例６
下シール材８−２ｄは、実験例３と同じとした。また、外ノズルホルダ６−１は、実験例４と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、１ｇであった。
【００２６】
比較例１
下シール材８−２ｄの溝８−２ｅは、条数を１条とし、溝の幅１ｍｍ、溝の深さ０．８ｍｍ、溝間のピッチ６ｍｍの螺旋溝とした。つまり、実験例１および４と同じとした。また、外ノズルホルダ６−１は、溝８−２ｆを設けず円筒面とした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、８６ｇであった。
【００２７】
比較例２
下シール材８−２ｄは、溝８−２ｅを設けず円筒面とした。また、外ノズルホルダ６−１の溝８−２ｆは、条数を１条とし、溝の幅１．６ｍｍ、溝の深さ１．５ｍｍ、溝間のピッチ３ｍｍの螺旋溝とした。つまり、実験例１〜３と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、５５ｇであった。
【００２８】
比較例３
下シール材８−２ｄは、比較例２と同様に溝８−２ｅを設けず円筒面とした。また、外ノズルホルダ６−１の溝８−２ｆは、条数を１条とし、溝の幅１．６ｍｍ、溝の深さ１．５ｍｍ、溝間のピッチ６ｍｍの螺旋溝とした。つまり、実験例４〜６と同じとした。この時、下溜まり部９−２に排出された外皮材の量は、３９ｇであった。
【００２９】
上記のように、従来の技術に基づく比較例においては、下摺動シール部８−２に侵入し下溜まり部９−２に排出された外皮材の量が３９ｇ〜８６ｇであったのに対し、本発明の実施の形態に基づく実験例においては、その量が０．４ｇ〜２８ｇと低減した。特に、実験例２〜６において、著しく良い結果となった。このことにより、対向する摺動面が形成する摺動シール部において、従来の技術のように一方の摺動面にのみ螺旋溝を刻設するよりも、両方の摺動面に各々逆向きの螺旋溝を刻設する方が、食品生地が摺動シール部に侵入することを抑制できることが理解できる。
【００３０】
実験例１と実験例４、および実験例２と実験例５をそれぞれ比較すると、外ノズルホルダ６−１の螺旋状の溝８−２ｆの溝間のピッチを３ｍｍから６ｍｍに変更することにより摺動シール部から侵入する食品生地の量が低減した。つまり、螺旋溝のリード角を大きく設けることにより、食品生地が摺動シール部に侵入することを抑制する効果が高いことが理解できる。
【００３１】
また、実験例１〜３、および実験例４〜６をそれぞれ比較すると、下シール材８−２ｄの溝８−２ｅのリードを６ｍｍから１８ｍｍや２７．１ｍｍとし、かつ条数を1条から３条や９条に変更することにより摺動シール部から侵入する食品生地の量が低減した。つまり、螺旋溝の条数を多く設けることにより、食品生地が摺動シール部に侵入することを抑制する効果が高いことが理解できる。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の説明は、概ね上記のとおりであるが、これに限定されるものでなく、特許請求の範囲を逸脱しない構成において各種変更可能である。例えば、第二実施例において、シール部材としての密封装置を上摺動シール部８−１ではなく、下摺動シール部８−２に用いてもよい。また、図４は、本発明の第三の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。第三の実施例は、下外筒部６を回転する回転外ノズル６−３とした場合を示している。回転体５は、回転外ノズル６−３を着脱自在に螺合する攪拌回転体５−５と歯車体５−３を有している。回転体５のその他の構成は、前記実施例に示された回転体５と同様に設けている。つまり、本食品生地吐出装置１は、摺動シール部として上摺動シール部８−１のみ設けられた構成である。このような回転外ノズル６−３は、餅生地やパン生地などの弾性の比較的強い生地を吐出する場合に用いられ、食品生地吐出装置１の下方に設けられる公知の包被切断装置により棒状の食品生地から包被食品を分割する際に、包被切断装置と協働して食品生地の切断部分を捩じるように切断し、切断部位の結着を強くする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の上下の摺動シール部の概要を示す説明図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態に係る食品生地吐出装置１の概要を示す縦断面による説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１        食品生地吐出装置
２        外筒部
２−１    上外筒部
３        内筒部
３−１    内ノズル
４        環状空間部
５        回転体（回転歯車体）
５−１    撹拌体
５−２    撹拌回転体
５−３    歯車体
６        下外筒部
６−１    外ノズルホルダ
６−２    外ノズル
８−１    上摺動シール部
８−２    下摺動シール部
８−１ｄ  上シール材
８−１ｅ  螺旋状の溝
８−１ｆ  螺旋状の溝
８−２ｄ  下シール材
８−２ｅ  螺旋状の溝
８−２ｆ  螺旋状の溝
９        溜まり部
【図１】
0004397857.tif 000003
【図２】
0004397857.tif 000004
【図３】
0004397857.tif 000005
【図４】
0004397857.tif 000006