(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー内に設けたスクリュー機構により食品材料を送給し、前記シリンダーに連接して設けた食品材料の下流送給機構により、前記シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料の定量供給方法において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量に応じて、前記連続回転するスクリュー軸の回転量を調節し、シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御して、食品材料を送り込むことを特徴とする食品材料の定量供給方法。
【請求項２】
食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに連接して、該シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料送給機構を設けた食品材料の定量供給装置において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量を検出する検出装置を設け、送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように連続回転する前記スクリュー軸の回転量を調節可能に設けたことを特徴とする食品材料の定量供給装置。
【請求項３】
シリンダー用供給装置がルーツポンプである請求項２に記載の食品材料の定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により、食品材料を棒状包被成形装置等へ供給するようにした食品材料の改善された定量供給方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクリューシリンダー機構は食品材料の送給のために広く使用されている。例えば、特公昭４６−２６８３３号公報には、パン生地のような粘性半流動体を外皮材とし、餡、ジャム、クリーム、その他食品を内包材として、二層の棒状体に包被成形するに当たり、螺状部のみよりなるスクリューを設けたシリンダーにより、外皮材を供給する食品材料の棒状包被成形装置について開示されている。しかし、このスクリューシリンダー機構によれば、シリンダー内に収容される食品材料の量の多少や、あるいはその詰まり具合により、吐出される食品材料の重量に変化が生じて安定した吐出が得られず、製品の個々の重量ばらつきが生ずる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により、食品材料を棒状包被成形装置等へ供給するに当たり、食品材料を安定して定量供給することができる食品材料の定量供給方法および装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに、食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設けて、該シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御すれば、食品材料を安定して定量供給することができるとの知見に基づいて完成したものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、シリンダー内に設けたスクリュー機構により食品材料を送給し、前記シリンダーに連接して設けた食品材料の下流送給機構により、前記シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料の定量供給方法において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量に応じて、前記連続回転するスクリュー軸の回転量を調節し、シリンダー用供給装置から送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように制御して、食品材料を送り込むことを特徴とする食品材料の定量供給方法である。
【０００６】
また、本発明は、食品材料を送給するスクリュー機構を設けたシリンダーに連接して、該シリンダーから吐出される食品材料を下流に送給する食品材料送給機構を設けた食品材料の定量供給装置において、前記シリンダーに食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置を設け、該シリンダー用供給装置のホッパー内に収容される食品材料の増減により変化するシリンダー用供給装置の連続回転するスクリュー軸の負荷量を検出する検出装置を設け、送り込まれる食品材料の圧力を一定にするように連続回転する前記スクリュー軸の回転量を調節可能に設けたことを特徴とする食品材料の定量供給装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
横型のシリンダー１内に、食品材料を送給するスクリュー機構、すなわち、１本ないし２本のスクリュー２が収容されている。
上記横型のシリンダー１の上方には、シリンダー１に食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置３が設けられている。シリンダー用供給装置３は、本実施例においては、漏斗状のホッパー４とその中に設けられた縦型スクリュー５からなり、シリンダー１から所定の距離を開けて連接し、シリンダー１のホッパー４との接続部は、ホッパー４の下方開口部６の他は、密閉された壁で形成されている。
【０００８】
上記縦型スクリュー５の軸７には、モーターＭがチェーン、スプロケット等の動力伝達機構で連結していて、モーターＭの軸負荷量を出力できるようになっている。すなわち、トルク値検出ができるようになっている。
シリンダー用供給装置３の設置位置は、本実施例においてはシリンダーの真上にしているが、必ずしも真上であることを必要とするものではなく、シリンダー１の斜め上方であってもよい。
【０００９】
シリンダー１の吐出口８に連接して、食品材料を下流に送給する食品材料送給機構として、本実施例においては棒状包被成形装置の重合ノズル９を設けている。この棒状包被成形装置の重合ノズル９は、例えば、前記特公昭４６−２６８３３号公報に記載されているように、既によく知られているもので、外皮材と内包材からなる二層の棒状体に成形するのであるが、シリンダー１の吐出口８から吐出される食品材料は、上記棒状体における外皮材として、重合ノズル９の外皮材の通路１０に供給される。
１１は内包材の供給装置、１２は二層の棒状体に成形されて排出されたものを包被球断するカッター機構、１３は包被切断された製品である。
【００１０】
本発明の上記装置において、漏斗状のホッパー４に食品材料が投入されると、モーターＭにより縦型スクリュー５が回転して、食品材料が横型のシリンダー１内に収容され、徐々にシリンダー１内に食品材料が詰まる。食品材料はシリンダー１のスクリュー２の回転によって、棒状包被成形装置の重合ノズル９に送られ、該重合ノズル９内で外皮材として棒状に成形されて下方に吐出される。
この際、漏斗状のホッパー４内の食品材料が多い場合には、食品材料の自重による流下も作用して、横型のシリンダー１内へは食品材料の供給が多く、また、漏斗状のホッパー４内の食品材料が少ない場合は、横型のシリンダー１内への食品材料の供給は比較的少ないという相対変化があるため、棒状包被成形装置の重合ノズル９から吐出される棒状生地の詰まり具合が変動し、これが重量変化として現れる。
【００１１】
本発明においては、上記重量変化に応じて、シリンダー用供給装置３の縦型スクリュー５の軸７の回転量を制御するようにしているのであるが、その制御の作動を図３に基づいて説明する。
図３は、ホッパー４内の食品材料が増減して、図１に示すホッパー４内の食品材料の高さがＨ２からＨ１へ、また、補給により逆にＨ１からＨ２への変化を横軸にとり、そのときのモーターＭで検出されるトルク、生産された製品重量の目標値に対する誤差、補正するシリンダー用供給装置３のスクリュー軸７の回転数を縦軸に示している。
【００１２】
ここで、ホッパー４内の食品材料の高さがＨ２の位置にあるときは、食品材料をシリンダー１に供給するシリンダー用供給装置３のスクリュー５の抵抗が大きいので、スクリュー軸７が回転するとモーターＭの軸負荷が大きくなり、検出されるトルク値は高くなる。食品材料はスクリュー５による供給分が多く、ホッパー４の下部開口部６で食品材料の圧力は高くなり、重合ノズル９から吐出される食品材料の吐出量は多くなり、生産された製品重量は、目標とする値より多くなる。すなわち、目標とする製品重量に対してプラスの誤差となる。
【００１３】
製品の生産が進みホッパー４内の食品材料の高さがＨ２からＨ１へ移行するときには、シリンダー用供給装置３のスクリュー５の抵抗が小さくなるので、スクリュー軸７が回転するとモーターＭの軸負荷量は減少して行き、検出トルク値は減少して行く。この場合、食品材料のスクリュー５による供給量は食品材料の減少と共に減少し、ホッパー４の下部開口６で食品材料の圧力は減少して行き、重合ノズル９から吐出される食品材料も減少して行き、生産される製品重量は、始めは目標とする値より多いが、生産が進むにつれて減少して行くことになる。すなわち、目標とする製品重量に対してプラスの誤差からマイナスの誤差へ移行して行く。
【００１４】
ホッパー４内の食品材料の高さがＨ１の位置になると、食品材料をシリンダー１に供給するシリンダー用供給装置３のスクリュー５が搬送する食品材料がＨ２より少ないので、スクリュー軸７の回転によるモーターＭの負荷量も少なく、検出トルク値は小さくなる。食品材料の吐出量は、スクリュー５による供給分が少なく、ホッパー４の下部開口部６で食品材料の圧力は低くなり、重合ノズル９から吐出される食品材料の量は少なくなり、生産された製品重量は、目標とする値より少なくなってしまう。すなわち、目標とする製品重量に対してマイナスの誤差となる。
【００１５】
ホッパー４に食品材料を追加して、ホッパー４内の食品材料の高さがＨ１からＨ２へ変化したときは、前記した食品材料の高さがＨ２からＨ１へ移行したときとは逆の理由で、生産された製品重量は、始めは目標とする値より少ないものであり、生産が進むにつれて増加して行くことになる。すなわち、目標とする製品重量に対してマイナスの誤差からプラスの誤差へ移行して行く。
このように、ホッパー４内における食品材料の高さは、モーターＭの負荷重量として検出されるトルク値の変動として示され、生産される製品の目標値に対する誤差との間に相関関係を見出すことができるので、検出されるトルク値を基にしてモーターＭの回転数を制御することにより、生産される製品の目標値に対する誤差を少なくすることができる。
【００１６】
本発明の前記実施例とは別の実施例について図４に示した。前記実施例においては、シリンダー用供給装置３が漏斗状のホッパー４と縦型のスクリュー５からなるものであるが、必ずしもこれによる必要はなく、図４に示す実施例のように、シリンダー用供給装置３としてルーツポンプを用いることができる。
すなわち、シリンダー１に食品材料を送り込むためのシリンダー用供給装置３として、ルーツポンプが設けられ、シリンダー１との接続部は、ルーツポンプの下方開口部６’の他は、密閉された壁で形成されている。７’はルーツポンプの回転軸で、前記実施例と同様にモーターＭが連結していて、モーターＭの負荷重量を出力できるようになっている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、食品材料を送給する横型のシリンダーに食品材料を送り込むシリンダー用供給装置を設けて、該シリンダー用供給装置のスクリュー軸の負荷量に応じて、シリンダー用供給装置のスクリュー軸の回転量を調節するので、横型のシリンダーから食品材料を安定して定量供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の要部の縦断側面図である。
【図２】本発明装置の全体側面図である。
【図３】本発明装置の縦型のスクリューの制御に関する説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の腰部の縦断側面図である。
【符号の説明】
１  シリンダー
２  スクリュー
３  シリンダー用供給装置
４  ホッパー
５  縦型スクリュー
６  ホッパーの下方開口部
６’ルーツポンプの下方開口部
７  スクリューの軸
７’ルーツポンプの回転軸
８  シリンダーの吐出口
９  重合ノズル
１０  棒状包被成形装置の外皮素材の通路
１１  内包材の供給装置
１２  カッター機構
１３  製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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