(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、食材を加熱しながら撹拌する蒸気ニーダに、本発明を適用した例について説明する。
【0016】
図1から
図4は、本発明の一実施例の撹拌装置1を示す概略図であり、
図1は一部を切り欠いて断面にした正面図、
図2は平面図、
図3は
図1におけるIII−III断面図、
図4は
図1におけるIV−IV矢視図である。
【0017】
本実施例の撹拌装置1は、被撹拌物としての食材が収容される処理槽2と、この処理槽2内の食材を撹拌する撹拌機構3と、処理槽2の上部開口を前方へ倒すよう傾ける傾動手段4(
図4)と、処理槽2の上部開口に蓋5がされているか否かを検知する蓋検知手段6と、傾動手段4による処理槽2の傾きがないか否かを検知する水平検知手段7(
図4)と、これら各検知手段6,7の検出信号などに基づき撹拌機構3や傾動手段4などを制御する制御器(図示省略)とを備える。
【0018】
処理槽2は、軸線を左右方向へ沿って配置された横向き略円筒状で、その左右両端部は左右方向外側へ円弧状に膨出する端壁8にて閉塞されると共に、左右両端部を除いた周側壁の略上半分は切り欠かれてその代わりに略矩形筒状のホッパー9が設けられる。ホッパー9は、手前側の前壁10が、
図2に示すように、左右方向内側へ行くに従って前方へ傾斜すると共に、
図3に示すように、上方へ行くに従って前方へ傾斜して、食材を排出する際の口部11が形成されている。
【0019】
処理槽2は、略下半部に蒸気ジャケット12が設けられる。つまり、処理槽2は、略下半分が二重壁構造とされ、内外の壁体間の隙間に蒸気が供給されることで、処理槽2内の食材を加熱可能である。蒸気ジャケット12には、蒸気入口バルブ13および蒸気供給路14を介して、下端部から蒸気が供給される。蒸気供給路14には、蒸気入口バルブ13より下流に、圧力計15および安全弁16(
図2)が設けられている。一方、蒸気ジャケット12へ供給された蒸気の凝縮水(ドレン)は、蒸気ジャケット12の下端部から、ドレン抜きバルブ17およびドレン排出路18を介して排出される。ドレン排出路18には、スチームトラップ19が設けられている。ドレン抜きバルブ17は、通常閉めた状態に維持され、蒸気ジャケット12からのドレンは、スチームトラップ19を介して排出される。
【0020】
ところで、蒸気ジャケット12の上部には、手動により開閉されるエア抜きバルブ20(
図3)が設けられている。蒸気ジャケット12への蒸気供給の開始直後には、エア抜きバルブ20を一時的に開けておくことで、蒸気ジャケット12からの空気排除を図ることができる。
【0021】
処理槽2の上部開口には、蓋5が着脱可能に設けられる。本実施例では、
図2に示すように、格子状の蓋5が、ホッパー9の上部開口の内、口部11を除いた箇所に、着脱可能に設けられる。具体的には、蓋5は、ホッパー9の上部開口の内、口部11を除いた箇所の内側にはまり込む略矩形状の枠材21と、その枠材21内の左右を複数に仕切る第一仕切材22と、前記枠材21内の前後を複数に仕切る第二仕切材23とから構成される。
【0022】
枠材21は、短い角筒状に形成される。第一仕切材22は、左右等間隔に設けられ、それぞれ、前後方向へ細長い板材であり、板面を左右に向けて配置され、前後両端部が枠材21の前後に固定される。第二仕切材23は、前後等間隔に設けられ、それぞれ、左右方向へ細長い棒材であり、長手方向中途部が第一仕切材22を貫通して保持されつつ、左右両端部が枠材21の左右に固定される。さらに、略矩形状の枠材21には、後端辺および左右両端辺に、それぞれ、たとえば二つずつ、ホッパー9の上部端縁への引掛部24が設けられている。各引掛部24は、枠材21を構成する板片との間で、下方へ開口する略コ字形状部を形成するので、その略コ字形状部の溝をホッパー9の上端部に引っ掛けることで、ホッパー9の上部開口(言い換えれば処理槽2の上部開口)を蓋5で閉じることができる。
【0023】
処理槽2は、
図1に示すように、台座25から浮いた状態で、台座25上の左右に設けられたサイドフレーム26と駆動ボックス27とに、左右両端部を支持される。具体的には、処理槽2の左右端壁8の中央部には、左右方向外側へ延出して段付きの軸部28が設けられており、左側の軸部28は、サイドフレーム26の上端部において軸受29に回転自在に保持され、右側の軸部28は、駆動ボックス27内において軸受(図示省略)に回転自在に保持される。なお、駆動ボックス27は、制御器(図示省略)が併設されると共に、処理槽2の傾動や撹拌羽根30の回転のための駆動機構などが内蔵される。
【0024】
処理槽2は、傾動手段4により、前記軸部28まわりに設定角度だけ傾動可能とされる。そのために、処理槽2の右側の軸部28は、駆動ボックス27内に突入されており、
図4に示すように、ウォームホイール31が設けられている。このウォームホイール31は、駆動ボックス27に軸受されたウォーム32と噛み合わされている。従って、モータ33により、ウォーム32を回転させると、ウォームホイール31を回転させて、ウォームホイール31と一体の処理槽2を前記軸部28まわりに回転させることができる。本実施例では、
図3において二点鎖線で示すように、処理槽2の上部開口を手前側へ倒すように、設定角度まで傾けることができる。一方、前記モータ33を逆回転させて、処理槽2を元の位置(
図3において実線で示す状態)まで戻すことができる。処理槽2が元の位置まで戻ったか否かは、水平検知手段7により検知することができる。
【0025】
水平検知手段7は、傾動手段4による処理槽2の傾きがないか否かを検知可能であれば、その設置場所や具体的構成を特に問わないが、本実施例では次のように構成される。すなわち、本実施例では、
図4に示すように、ウォームホイール31には、周方向設定箇所に、ウォームホイール31の板面に対し垂直(つまり
図4の紙面に対し垂直)に、突部(たとえばボルトやピン)34が設けられている。一方、駆動ボックス27の壁側には、リミットスイッチ35が設けられており、そのリミットスイッチ35のレバー36が、前記突部34の有無を検知する。処理槽2が水平状態(開口部を上部へ向けた状態)にある際に、リミットスイッチ35で前記突部34を検知するよう配置しておくことで、リミットスイッチ35により処理槽2が水平であるか否かを検知できる。
【0026】
図1に示すように、処理槽2に投入された食材は、撹拌機構3により撹拌可能とされる。撹拌機構3は、処理槽2内を左右方向へ貫通する撹拌軸37に、複数の撹拌羽根30が設けられて構成される。撹拌軸37は、処理槽2の軸線に沿って配置され、処理槽2の左右の端壁8の外側に設けられた軸受38に回転自在に保持される。撹拌軸37には、軸方向に離隔した設定箇所に、適宜アーム39を介して撹拌羽根30が設けられる。
【0027】
撹拌軸37は、右側の軸受38よりも右側への延出部を有し、その延出部は、駆動ボックス27内に突入されており、
図4に示すように、従動スプロケット41が設けられる。この従動スプロケット41は、モータ(図示省略)により回転される駆動スプロケット42から、チェーン43を介して回転動力を与えられる。つまり、モータを回転させると、チェーン43を介して従動スプロケット41を回転させ、撹拌軸37ひいては撹拌羽根30を回転させることができる。なお、駆動ボックス27の正面には、変速ハンドル44が設けられており、これを操作することで、撹拌軸37ひいては撹拌羽根30の回転速度を変更することができる。
【0028】
なお、処理槽2の右側の軸部28は筒状とされており、その中空穴に撹拌軸37が通されると共に、処理槽2を回転させるウォームホイール31は円環状とされており、その中空穴にも撹拌軸37が通されて、従動スプロケット41が設けられる。また、処理槽2の左側の軸部28も筒状とされており、その中空穴に蒸気ジャケット12に対する蒸気やドレンの流通部が設けられる。
【0029】
ところで、処理槽2の上部開口に蓋5がされているか否かは、蓋検知手段6により検知される。蓋検知手段6は、処理槽2の上部開口に蓋5がされているか否かを検知可能であれば、その設置場所や具体的構成を特に問わないが、本実施例では次のように構成される。すなわち、蓋5の後方右端部には、上方へ延出した後、右側へ延出して、板状の被検出片45が設けられる。一方、駆動ボックス27の上部には、後方左端部に左側へ延出して補助ボックス46が設けられており、その補助ボックス46の左側上部に、被検出片45の有無を検知するセンサ47が設けられている。このセンサ47として、本実施例では、磁界を利用して被検出片45の有無を非接触で検知する高周波発振型の近接センサが用いられる。
【0030】
処理槽2の上部開口に蓋5をした状態では、蓋5側の被検出片45が、補助ボックス46側の近接センサ47の真上に、若干の隙間をあけて配置される。これにより、近接センサ47が被検出片45を検知して、処理槽2の上部開口に蓋5があるのを検知する。逆に、処理槽2の上部開口から蓋5を外した状態では、近接センサ47が被検出片45を検知しないので、処理槽2の上部開口に蓋5がないのを把握できる。
【0031】
撹拌機構3、傾動手段4、蓋検知手段6および水平検知手段7などは、制御器(図示省略)に接続される。具体的には、本実施例では、制御器は、撹拌軸37を回転させるモータ(図示省略)、処理槽2を傾動させるモータ33、処理槽2の上部開口に蓋5がされているか否かを検知する近接センサ47、傾動手段4による処理槽2の傾きがないか否かを検知するリミットスイッチ35の他、駆動ボックス27の正面に配置された各種スイッチ49〜55などにも接続されている。そして、制御器は、各センサ35,47の検出信号や、各スイッチ49〜55からの指示に基づき、後述する各種制御を実行する。
【0032】
本実施例では、駆動ボックス27の正面には、電源ランプ48、傾倒スイッチ49、復帰スイッチ50、撹拌開始スイッチ51、撹拌停止スイッチ52、二つの寸動スイッチ53,54、および非常停止スイッチ55の他、前述した変速ハンドル44が設けられる。これらスイッチ49〜55は、本実施例では押しボタンとされているが、後述するように他の形式のスイッチであってもよい。
【0033】
傾倒スイッチ49が押されると、押されている間、制御器は、処理槽2の上部開口を前方へ倒すように、傾動手段4のモータ33を作動させる。但し、制御器は、処理槽2が設定以上に傾かないように、モータ33を制御する。
【0034】
復帰スイッチ50が押されると、押されている間、制御器は、処理槽2を元の状態へ戻すように、傾動手段4のモータ33を作動させる。つまり、傾動手段4のモータ33を逆転させて、処理槽2の傾きを解消する方向、言い換えれば処理槽2の開口部が上方へ向き直す方向に、処理槽2を回転させる。処理槽2の開口部が完全に上方へ向くと、水平検知手段7のリミットスイッチ35がそれを検知して、モータ33の回転を停止する。
【0035】
処理槽2に蓋5がなされており、且つ処理槽2の傾きがない状態で、撹拌開始スイッチ51が押されると(その後撹拌開始スイッチ51から手を離しても)、制御器は、撹拌機構3のモータを連続回転させて、撹拌軸37を回転させる。これにより、処理槽2内において、撹拌羽根30が回転し、食材の撹拌を図ることができる。
【0036】
撹拌停止スイッチ52が押されると、制御器は、撹拌機構3のモータを停止させて、撹拌軸37の回転を停止させる。なお、撹拌装置1の運転中、電源ランプ48が点灯する。また、撹拌装置1の運転中、非常停止スイッチ55が押されると、すべてのモータを緊急停止させる。
【0037】
処理槽2が水平状態にあるとして、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知する場合、撹拌開始スイッチ51が押されると撹拌軸37を回転させる一方、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しない場合、撹拌開始スイッチ51が押されても撹拌軸37を回転させない。但し、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しない場合、所定スイッチ(53,54)が押されている間だけ撹拌軸37を回転させる。この所定スイッチとして、本実施例では、駆動ボックス27正面の右上の第一寸動スイッチ53と、左下の第二寸動スイッチ54とが用いられる。そして、この二つの寸動スイッチ53,54が共に押されている間だけ、撹拌軸37を回転させる。二つの寸動スイッチ53,54は、片手では押せない距離および大きさで設けられるのが好ましい。具体的には、好ましくは、寸動スイッチ53,54間の中心間距離として、280mm以上離隔して配置されるのがよい。但し、二つの寸動スイッチ53,54は、あまりに離れた箇所では不便であるから、たとえば、寸動スイッチ53,54間の中心間距離として、500mm以下で配置するのがよい。
【0038】
また、処理槽2を傾けた場合も、蓋5を外した場合と同様に、撹拌羽根30が連続回転しないように構成するのが好ましい。つまり、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知し、且つ水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知する場合、撹拌開始スイッチ51が押されると撹拌軸37を回転させる一方、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しないか、水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知しない場合、撹拌開始スイッチ51が押されても撹拌軸37を回転させない。但し、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しないか、水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知しない場合、前記所定スイッチ(53,54)が押されている間だけ撹拌軸37を回転させるのがよい。つまり、二つの寸動スイッチ53,54が共に押されている間だけ、撹拌羽根30を回転させるのがよい。
【0039】
本実施例の撹拌装置1によれば、処理槽2に蓋5がされており且つ処理槽2が水平である場合には、撹拌開始スイッチ51が押されると撹拌羽根30を回転させる一方、処理槽2に蓋5がされていないか、処理槽2が水平でない場合には、撹拌開始スイッチ51が押されても撹拌羽根30を回転させないので、安全性を一層高めることができる。しかも、処理槽2に蓋5がされていないか、処理槽2が水平でない場合には、原則として撹拌羽根30を回転させないが、例外的に所定スイッチ(53,54)が押された場合には、その所定スイッチ(53,54)が押されている間だけ撹拌羽根30を回転させることができるので、安全性を確保した上で、必要時には、蓋5がない状態や処理槽2が傾いた状態でも、撹拌羽根30を回転させることができる。
【0040】
本発明の撹拌装置1は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、処理槽2に蓋5がされており且つ処理槽2が水平であることを条件に、撹拌開始スイッチ51により撹拌羽根30を連続回転させ、処理槽2に蓋5がされていないか、および/または、処理槽2が水平でない場合には、撹拌開始スイッチ51が押されても撹拌羽根30を回転させずに、所定スイッチの操作(好適には二つの寸動スイッチ53,54の同時操作)中のみ、撹拌羽根30を回転させたが、場合により蓋5の有無だけを検知して制御してもよい。つまり、処理槽2が水平であるか否かに関わらず、処理槽2に蓋5がされていることを条件に、撹拌開始スイッチ51により撹拌羽根30を連続回転させ、処理槽2に蓋5がされていない場合には、撹拌開始スイッチ51が押されても撹拌羽根30を回転させずに、所定スイッチ(53,54)の操作中のみ、撹拌羽根30を回転させてもよい。その場合、水平検知手段7の設置を省略することができる。
【0041】
また、前記実施例では、撹拌開始スイッチ51および前記所定スイッチ(二つの寸動スイッチ53,54)は、いずれも押しボタンから構成されたが、これらの内の一部または全部のスイッチは、押しボタン以外のスイッチから構成されてもよい。たとえば、押しボタンに代えて、ひねりスイッチ(ひねっている間だけ接点が入り、手を離すと元に戻り接点が入らないスイッチ)の他、タッチパネル上に表示される操作ボタンなどであってもよい。いずれにしても、前記実施例と同様に、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知する場合、撹拌開始スイッチ51が操作されると撹拌軸37を回転させる一方、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しない場合、撹拌開始スイッチ51が操作されても撹拌軸37を回転させないが、所定スイッチ(53,54)が操作されている間だけ撹拌軸37を回転させればよい。あるいは、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知し、且つ水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知する場合、撹拌開始スイッチ51が操作されると撹拌軸37を回転させる一方、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しないか、水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知しない場合、撹拌開始スイッチ51が操作されても撹拌軸37を回転させないが、所定スイッチ(53,54)が操作されている間だけ撹拌軸37を回転させればよい。
【0042】
また、前記実施例では、蓋検知手段6により蓋5がされていることを検知しないか、水平検知手段7により処理槽2が水平であることを検知しない場合に、例外的に撹拌軸37を回転させるための所定スイッチは、二つの寸動スイッチ53,54から構成したが、場合により一つのスイッチ(53または54)から構成してもよい。さらに、前記実施例では、二つの寸動スイッチ53,54は、撹拌開始スイッチ51とは別に設けたが、二つの寸動スイッチ53,54の内、一つは撹拌開始スイッチ51と共用してもよい。その場合、蓋5がされていないか、処理槽2が水平でない場合に、例外的に撹拌軸37を回転させるには、撹拌開始スイッチ51(第一の寸動スイッチ53)と、これとは別の第二の寸動スイッチ54とを共に操作すればよい。
【0043】
また、蓋検知手段6について、前記実施例では、位置調整のために、駆動ボックス27上に補助ボックス46を設けたが、場合により、駆動ボックス27またはその他の部材に、センサ47を設けてもよい。そして、その設置箇所に応じて、蓋5側に設ける被検出片45の設置位置や形状を変更可能である。
【0044】
また、処理槽2の水平検知手段7について、前記実施例では、駆動ボックス27内において、ウォームホイール31の回転位置を検出したが、場合により、処理槽2自体もしくは駆動軸28、またはウォーム32やそれを駆動するモータ33において、処理槽2の傾動状態を監視してもよい。
【0045】
また、処理槽2の傾動手段4について、前記実施例では、ウォームホイール31とウォーム32とを組み合わせて構成したが、これに限らず、たとえば油圧シリンダを用いて処理槽2の傾きを変えてもよい。その他、前記実施例では、処理槽2の軸部28と撹拌羽根30の撹拌軸37とは、同一軸線上に配置したが、場合によりこれらをずらして配置してもよい。
【0046】
さらに、前記実施例では、撹拌装置1は、食材を加熱しながら撹拌する蒸気ニーダとしたが、場合により、食材の加熱手段(蒸気ジャケット12)は省略可能である。また、本発明の撹拌装置1は、食材の撹拌に限らず、その他の被撹拌物の撹拌にも用いることができる。
【0047】
本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上記の実施形態若しくは実施例は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。