JPH0733680Y2 - 押出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主に動・植物蛋白原料の繊維状組織化食品又
は合成樹脂等をシート状に成形加工するのに使用される
押出装置に関する。

（従来の技術） 例えば、魚肉又は植物蛋白を、スクリュ押出機で圧力及
び温度を加えて溶融状態にし、緻密で且つ一方向に配列
された繊維状組織に再編成し、新しい食感のシート状食
品を製造する技術としては、第４図に示す押出装置が知
られている。この従来技術は、バレル５内の２軸スクリ
ュ６を同方向または異方向に回転させて、原料に粉砕、
剪断、混練、混合、圧縮、加熱といった機械的処理を施
し、溶融状態にしてダイホルダ３内に押出す。ダイホル
ダ３内では、溶融材料は合流され、スクリュ６の回転方
向の影響を受けて乱流状態となっており、アダプタ32に
内装された１枚以上のブレーカプレート７を通ることに
よって流れの方向に整列（特に蛋白材料ではその繊維の
並びが整列）される。整流後の溶融材料は、流路35が円
形からスリット状に変化しているノズル接続筒33を通っ
てノズルダイ34内に流入し、冷却及び減圧作用を受けて
薄板状に成形され且つ固化される。このノズルダイ34に
はスリット流路35の厚みを調整する機構と、材料を冷却
及び減圧させる冷却ジャケット等が設けられ、ノズルダ
イ34の長さは充分長く又は追加延長できるように形成さ
れていて、材料が充分な減圧状態にならない内に大気中
に開放されて、急激な膨張による成形不能を生じないよ
うになっている。

（考案が解決しようとする課題） 前記従来技術では、ダイホルダ３内の流路断面積が大き
く、溶融材料を整流状態にするまでの流路が長いため、
流れの壁面と中心部とでは大きな流速差を生じ、また、
ノズル接続筒33で円柱状の流れから薄板シート状に誘導
する際及びノズルダイ34内を流れる際、流路壁面、特に
シート幅方向両端において、流れは大きな抵抗を受ける
ため乱れ、特に蛋白繊維の並びが乱れる等の問題点を有
している。

本考案は、溶融材料の流れの各部の流速差を無くしなが
ら整流をし、この溶融材料を円筒状に成形した後流れの
方向に切断することにより、全幅に亘って均一な性状で
歪みも生じないシート状押出品に成形できる押出装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明における課題解決の具体的手段は、２本のスクリ
ュを回動自在に配置したバレルの下流端にダイホルダを
取付け、このダイホルダ内の流路にブレーカプレートを
配置し、ダイホルダの下流端にダイを取付けた押出装置
において、 前記ダイホルダ内のブレーカプレートにそれと同心の上
流側先細り状のコーンキャップを装着し、このコーンキ
ャップの下流側に球継手を介してダイ中子を連結し、こ
のダイ中子との間に円筒流路を形成するダイ外筒をダイ
ホルダに固定し、前記円筒流路の終端に流れ方向切断具
を配置したことである。

（作用） ２軸スクリュ６によって押出された高温・高圧の溶融材
料は、上流側先細りのコーンキャップ８によって円柱状
から環状の流れに変化された後、速やかにブレーカプレ
ートを通過して整流され、この間、還流になること及び
２軸スクリュ６からブレーカプレート７通過までの距離
が短いことによって、流速ムラが生じなく、滞留時間も
短くなって、材料の変質が防止され、その後、還流のま
まダイ中子12とダイ外筒13との間の円筒流路20に入って
冷却及び減圧作用を受けて薄肉円筒材に成形され、全周
均一な性状となり、ダイ外筒13から押出される際に切断
具30によって流れ方向に切断されて、全幅均一性状の薄
板シート状製品になる。材料は円筒流れ中に周方向で流
れ抵抗が不均一であると、ダイ中子がコーンキャップに
対して球継手によって微少傾動し、その流れ抵抗を均一
になるように自動調心作用をする。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜３図において、押出装置１は２軸押出機２の押出
し側にダイホルダ３を介してダイ４を固定している。２
軸押出機２は温度調整可能なバレル５内に２本のスクリ
ュ６を回転自在に配置しており、この２本のスクリュ６
は互いに同方向または異方向に回転され、動・植物蛋白
原料又は合成樹脂原料に粉砕、剪断、混練、混合、圧
縮、加熱等を加え、溶融状態にしてダイホルダ３内へ押
出す。

ダイホルダ３はバレル５に対して回動自在又は着脱自在
に取付けられ、材料圧力計、温度計及び熱電対等を有
し、その外周にはバンドヒータ11が設けられている。ダ
イホルダ３内には円板状のブレーカプレート７が配置さ
れ、このブレーカプレート７にはその中央を貫通してコ
ーンキャップ８が取付けられている。

このコーンキャップ８は上流側先細り形状で、その先端
は２本のスクリュ６に近接しており、２軸押出機２から
押出された溶融材料を速やかに環流に変化させる。この
コーンキャップ８とダイホルダ３との間の還流路９は下
流側へいくに従って狭くなっている。

前記ブレーカプレート７は還流路９を横切って配置さ
れ、その周囲部分に多数の細孔10が穿設されていて、還
流路９を通る溶融材料を細分化して整流している。前記
ブレーカプレート７の端面にシムを挿入することによ
り、コーンキャップ８の流れ方向の位置調整ができ、還
流路９での滞留が防止される。

ダイ４はダイ中子12、ダイ外筒３、カバー筒14及び冷却
機構15等を有している。ダイ中子12はパイプ材で形成さ
れ、その先端の連結具16は上流側が凹状球面17となって
おり、凸状球面18に形成されたコーンキャップ８の下流
側に摺動可能に面接触している。19は球継手で、連結具
16にネジ止めされており、その球部19aは球面17,18の中
心に位置し、軸部19bとコーンキャップ８との間には僅
小間隙が設けられていて、ダイ中子12が球部19aを中心
に僅かに傾動するのを許容している。

ダイ外筒13はダイ中子12との間に円筒流路20を形成すべ
く、ダイ中子12より僅かに大径のパイプ材で形成され、
その外周に螺旋状仕切板21が固定されており、この螺旋
状仕切板21を包囲するようにカバー筒14が設けられ、ダ
イ外筒13とカバー筒14とは両端部が連結板22に固着され
ている。

ダイ４は加工材料の種類等に応じてその長さが設定され
るので、第１図においてはダイ外筒13及びカバー筒14等
を長手方向分割可能にしており、ダイ中子12はダイ外筒
13の長さに適合するものに取換自在になっている。23は
２枚の連結板22を連結している２つ割りの結合環体であ
る。

前記ダイ外筒13の上流側とブレーカプレート７との間に
はガイドリング26が設けられており、このガイドリング
26の内周面は下流側先細りのテーパ面となっていて、ブ
レーカプレート７通過後の還流を漸次細環状にして、材
料がダイ中子12とダイ外筒13との間の円筒流路20へスム
ーズに流れ込むようにしている。このガイドリング26は
ダイホルダ３に対するブレーカプレート７の位置決めも
兼ねている。

冷却機構15はダイ中子12の内側とダイ外筒13の外側とか
ら円筒流路20内の材料を冷却及び減圧するものであり、
内側用はダイ中子12内に挿入された冷却パイプ27で形成
されており、冷却パイプ27の外端には入口口金28が連結
され、ダイ中子12の外端には出口口金29が設けられ、入
口口金28から入った冷却水は冷却パイプ27の内端からダ
イ中子12内に流出し、ダイ中子12を内周側から冷却した
後、出口口金29から排水される。また、外側用は前記ダ
イ外筒13、仕切板21及びカバー筒14で水路が形成されて
おり、３分割されたカバー筒14の夫々に入口口金28と出
口口金29とが設けられており、入口口金28から入った冷
却水は螺旋状の水路を通りながらダイ外筒14を外周側か
ら全面略均一に冷却し、出口口金29から排水される。

ダイ外筒13の下流側の外方には切断具30が配置されてい
る。この切断具30は円筒流路20から押出される製品を流
れに沿って切断すべく１枚以上設けられており、製品は
円筒流路20から押出されるときは円筒状であるが、切断
具30によって周方向１箇所以上で切断されることによっ
て、１枚以上の枚数のシート状になる。

前記押出装置１における押出成形時の２軸押出機２の最
適運転条件は、例えば魚すり身等の動物蛋白の場合、材
料温度を140〜180℃に、圧力を30〜150kg/cm²にそれぞ
れ設定され、脱脂大豆粉等の植物蛋白の場合、材料温度
を12〜180℃に、圧力を20〜100kg/cm²にそれぞれ設定さ
れる。

尚、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、種
々変形することができる。例えば、コーンキャップ８の
外周に軸13と平行または傾斜した複数枚の整流用ガイド
羽根を設けて、スクリュ６の回転方向の影響による溶融
材料の螺旋方向の運動を拘束し、且つ流れを軸方向に案
内すると共に周方向等分配し、ブレーカプレート７への
材料流れが片寄ったり、また乱流を生じたりしないよう
に構成したり、また、ブレーカプレート７を２枚以上設
けたり、冷却パイプ27とダイ中子12との間に螺旋状の仕
切板を設けたりしても良い。

（考案の効果） 以上詳述した本考案によれば、ダイホルダ内にコーンキ
ャップを配置して、溶融材料の流路を環状で且つ断面積
の小さいものにしているので、材料の流速は全体的に均
一になり、整流するまでの流路を短かくすることが可能
になり、またブレーカプレート通過後の還流材料を環状
のまま、ダイ中子とダイ外筒との間の円筒流路に誘導す
るので、ダイホルダからダイへの移行時に材料は流れに
乱れが生じなく、スムーズな流動ができ、更に、ダイ外
筒内の材料はダイ中子の調心作用によって周方向の抵抗
が均一化され、切断具によってシート状に切断されるま
で円筒形状のまま加工されるので、性状均一で歪みの少
ない製品にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の実施例を示しており、第１図は全
体の横断面図、第２図は縮小正面図、第３図は側面図、
第４図は従来の技術を示した縦断面図である。 １……押出装置、２……２軸押出機、３……ダイホル
ダ、４……ダイ、７……ブレーカプレート、８……コー
ンキャップ、12……ダイ中子、13……ダイ外筒、19……
球継手、20……円筒流路、30……切断具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２本のスクリュを回転自在に配置したバレ
   ルの下流端にダイホルダを取付け、このダイホルダ内の
   流路にブレーカプレートを配置し、ダイホルダの下流端
   にダイを取付けた押出装置において、 前記ダイホルダ内のブレーカプレートにそれと同心の上
   流側先細り状のコーンキャップを装着し、このコーンキ
   ャップの下流側に球継手を介してダイ中子を連結し、こ
   のダイ中子との間に円筒流路を形成するダイ外筒をダイ
   ホルダに固定し、前記円筒流路の終端に流れ方向切断具
   を配置したことを特徴とする押出装置。