JPH0739314A

JPH0739314A - 冷菓供給装置

Info

Publication number: JPH0739314A
Application number: JP5191178A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tadasue; 政治忠末; Yukimasa Takeda; 幸正竹田
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1995-02-10
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JP3051283B2

Abstract

(57)【要約】【目的】構造簡単にして、ばらつきも少なく冷菓の固
さ、粘度を好適に制御できる撹拌トルク検出装置を有す
る冷菓供給装置を提供する。【構成】冷菓供給装置は、供給原料を混合撹拌する撹
拌筒２１を備えると共に、撹拌羽根を有する撹拌軸と駆
動モータの出力軸との間に、互いに対向する一対のカッ
プリング４１、４５と、該一対のカップリングのフラン
ジ４１ａ、４５ａ間に挾装された捩りコイルばね５３
と、そのフランジ間の相対変位角度を検出する光学的回
転角検出機構とからなる撹拌トルク検出装置４０を介装
させている。光学的回転角検出機構は、それぞれがカッ
プリングのフランジに個別に取り付けられると共に互い
に対向しスリットを画成する遮光スクリーンを有する一
対の遮光リング５５、５７と、その一対の遮光スクリー
ンを跨いで設けられた送受光装置６１とから構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷菓供給装置に関し、
特に冷凍菓子即ち冷菓の粘度を維持するための機構に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】炭酸ガスと水とシロップ等の原料が半凍
結状態で均一に混合した飲料もしくは飲食物（いわゆる
冷菓）は、冷凍装置を有する装置で製造され、供給され
る。この冷菓は、冷却装置を備えた撹拌筒の中に原料を
入れ撹拌しながら冷却することによって得られ、流動状
態で飲用もしくは食用に供されるが、一旦でき上った冷
菓は、撹拌を続けていないと、氷同志がくっついてしま
い、これを飲用すると口中でザラザラした感じとなるな
ど、商品価値が下落する。

【０００３】即ち、冷菓は、飲用に供されるまで常に撹
拌された状態で保持されるのであるが、その間、冷却が
不十分であれば氷が解けて液分が増し、反対に冷却が過
ぎれば液分が減って硬くなり、期待の飲用感覚、味覚が
得られない。このような冷菓又は類似の冷菓の品質を維
持するため、撹拌筒の中の混合物の粘度に着目し、この
粘度を撹拌軸のトルクとして検出し、粘度を所定の範囲
に保つ提案がなされている（実開昭５６−１２５０８５
号参照）。

【０００４】図９は、その提案された装置の概要を示し
たもので、撹拌軸１は、ボール３を有するボール継手５
を介してベルト駆動プーリ７によって駆動される。混合
物即ち冷菓の粘度が増大すると、撹拌抵抗（トルク）が
大きくなり、ボール３が円錐孔５ａの中からばね９に抗
してせり上がり、駆動プーリ７は、ボール継手５に対
し、右方（図において）へ移動する。そしてプーリ７の
ストッパ７ａが、ボール継手５に当たると同時にプーリ
７の突出部７ｂが、冷却器用スイッチ１１の作動桿１１
ａに当たり、これを作動させて、冷却器の運転を停止す
る。冷却器の運転は停止されても、プーリ７による撹拌
軸１の回転駆動は続けられ、混合物中の氷が溶け始めて
液分が多くなれば、撹拌抵抗に小さくなる。これによ
り、ボール３は、ばね９に押されて円錐孔５ａの中に入
り、冷却器用スイッチ１１が再び閉じて、冷却器の運転
が再開される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ボール
継手を利用した従来の粘度感知もしくは制御機構におい
ては、構造が複雑で、冷却器の運転を制御するスイッチ
の作動に関与する部品の数も多いので、製造誤差のばら
つきが大きく、安定した制御性能が得られないという問
題がある。また、個々の部品の製造公差を厳しくして性
能を得ようとすれば、必然的に製造コストの増大を招く
という別の問題も生ずる。前述のようなボール継手を使
用するものに代えて、冷菓の温度と粘度の関係に着目し
た品質の管理案も提案されている。しかし、冷菓の原料
（シロップや炭酸ガス等）の混合率が変わると、冷菓の
硬さ（粘度）と温度の関係も変動し、一律な制御装置で
は対応できないという問題もあった。本発明は、このよ
うな従来の事情に鑑みなされたもので、構造簡単にし
て、ばらつきも少なく冷菓の固さ、粘度を好適に制御で
きる撹拌トルク検出装置を有する冷菓供給装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による冷菓供給装置は、外周に冷却器が添設
され供給された原料を混合撹拌する撹拌筒を備えてお
り、更に、撹拌羽根を有する撹拌軸と駆動モータの出力
軸との間に、互いに対向する一対のカップリングと、該
一対のカップリングのフランジ間に挾装された捩りコイ
ルばねと、そのフランジ間の相対変位角度を検出する光
学的回転角検出機構とからなる撹拌トルク検出装置を介
装させている。そして、その光学的回転角検出機構は、
それぞれがカップリングのフランジに個別に取り付けら
れると共に互いに対向しスリットを画成する遮光スクリ
ーンを有する一対の遮光リングと、その一対の遮光スク
リーンを跨いで設けられた送受光装置とから構成されて
いる。

【０００７】更に好ましくは、前記一対のカップリング
のボス同士が嵌合して、同軸状に整列される。そして、
両端に半径方向外方に曲げられた係止腕をもつ捩りコイ
ルばねは、外側に位置するボスに遊嵌し、両端の係止腕
が、カップリングフランジの対向面に係止される。

【０００８】

【作用】前述した構成において、駆動モータの出力は、
撹拌トルク検出装置を介して撹拌軸に伝えられ、撹拌軸
の撹拌羽根が撹拌筒の中の原料又はでき上った冷菓を撹
拌する。更に詳しく言えば、駆動モータの出力トルク
は、まず撹拌トルク検出装置の一方のカップリングに伝
えられ、更に捩りコイルばねを介して他方のカップリン
グに伝えられ、撹拌軸を回転する。この伝達トルク即ち
撹拌トルクが一定であれば、捩りコイルばねの回転（捩
り）変位は一定であり、光学的回転角検出機構による検
出トルクは一定となる。この状態では、光学的回転角検
出機構の対向した遮光リングの遮光スクリーンが形成す
るスリットの巾（周方向）が一定であり、送受光装置が
検出する相対変位角が一定である。撹拌筒内の混合物の
粘度が変動し、例えば粘度が増大して撹拌（抵抗）トル
クが大きくなると、捩りコイルばねを介して伝わるトル
クも大きくなり、これによってスリットの巾が狭くな
り、これが送受光装置によって検出され、所定値を超え
れば、撹拌筒の冷却器の運転を停止する。この冷却の停
止により、冷菓の氷分が溶けだし、液分が増えて粘度が
小さくなれば、トルクが元に戻り、冷却器の運転が再開
される。

【０００９】

【実施例】次に、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例について詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。まず、図１を参照する
に、本発明による冷菓供給装置２０は、横置きの撹拌筒
即ちケーシング２１を有し、その端板２３には注出コッ
ク２５が突設されている。ケーシング２１の中で撹拌混
合されて生成された冷菓は、適宜注出コック２５を開け
て注出され、飲用に供される。

【００１０】ケーシング２１の外周面には、冷却器２７
が添設され、内部には、撹拌羽根２９ａ、２９ｂを有す
る撹拌軸２９が回転自在に支持されている。これ等の羽
根２９ａ、２９ｂは、ケーシング２１の内面に氷結成長
した氷を削り取り、冷菓を形成する。撹拌軸２９は、延
長軸３１に連結され、連結部はカラー３３によって囲ま
れている。周囲にメカニカルシール３５が取着された延
長軸３１は、特に図２に拡大して示されるように、ブッ
シュ３７によって支承されている。

【００１１】図１、図２及び図３を参照するに、延長軸
３１は、撹拌トルク検出装置４０のカップリングＡ４１
にキー４３を介して連結されている。特に図２、図３を
参照するに、撹拌トルク検出装置４０のカップリングＢ
４５は、カップリングＡ４１に対向し、更にキー４７を
介して駆動モータ即ちギアモータ７０の出力軸７１に連
結されている。

【００１２】図３及び撹拌トルク検出装置４０の分解斜
視図である図４を参照して、その構造の詳細を説明す
る。カップリングＡ４１は、フランジ部４１ａとボス部
４１ｂとからなり、ボス部４１ｂの内側にはキー溝が削
成されて前述のキー４３が嵌合し、また、フランジ部４
１ａの外周に溝４１ｃが形成されると共にピン４７が嵌
着されている。同様にカップリングＢ４５も、フランジ
部４５ａとボス部４５ｂとからなり、ボス部４５ｂの内
周面にはキー溝が削成されており、これには、前述のキ
ー７１が嵌合する。更に、フランジ部４５ａの外周に
は、同様に溝４５ｃが削成され、カップリングＡ４１の
フランジ部４１ａに向かい合う面には、ピン４９が突設
されている。そして、カップリングＢ４５のボス部４５
ｂは、カップリングＢ４５のボス部４５ｂの右端（図３
において）の中に突入し、両者の間にブッシュ５１が挾
装されている。従って、カップリングＡ４１とカップリ
ングＢ４５とは、同軸上に整列され、両者は周方向には
相対変位自在である。

【００１３】本発明の特徴の一つである捩りコイルばね
５３について説明すると、図３に明示される如く、カッ
プリングＢ４５のボス部４５ｂに遊嵌すると共に、カッ
プリングＡ４１のフランジ部４１ａとカップリングＢ４
５のフランジ部４５ａとの間に介装される。捩りコイル
ばね５３の単体形状は、図５の（ａ）、（ｂ）に示され
ているが、これから明らかなように両端のフック５３
ａ、５３ｂは、周方向にずれていると共にそれぞれが半
径方向外方へ延出している。

【００１４】この捩りコイルばね５３の取付状態を図６
に示す。両端のフック５３ａ、５３ｂは、カップリング
Ａ４１、Ｂ４５のピン４７、４９にそれぞれ係止され
る。このようにすると、ギアモータ７０からのトルク
は、カップリングＢ４５に伝わり、次いでフランジ部４
５ａのピン４９から捩りコイルばね５３に伝達される。
そして、更に、捩りコイルばね５３から、カップリング
Ａ４１のフランジ部４１ａへピン４７を介して伝えら
れ、最終的に延長軸３１、撹拌軸２９を回転する。捩り
コイルばね５３は、伝達トルクの大きさに比例して、周
方向に変形する。

【００１５】再び図３及び図４を参照すると、遮光リン
グ５５、５７は、それぞれ止めねじ５９により、カップ
リングＡ４１のフランジ部４１ａ及びカップリングＢ４
５のフランジ部４５ａに取り付けられる。止めねじ５９
の先端は、フランジ部４１ａの外周縁の溝４１ｃ、及び
フランジ部４５ａの溝４５ｃの中に突出し、かつ等しい
円周間隔をおいてそれぞれ３本使用されている。遮光リ
ング５５の形状を図７の（ａ）、（ｂ）に示す。遮光リ
ング５５には、本体に止めねじ５９が螺着されるねじ孔
５５ａが設けられている。更に、遮光リング５７に近い
端面には、鍔状の遮光スクリーン５５ｂが点溶接により
しっかりと固定されている。この遮光スクリーン５５ｂ
には、等しい円周巾のスリット５５ｃが３個形成されて
いる。遮光リング５７も、前述の遮光リング５５と全く
対称の形状構造をなし、図３のように配置される。そし
て、これ等の遮光リング５５、５７の遮光スクリーン５
５ｂ、５７ｂを跨いでコ字状の送受光装置６１が設けら
れる。光学的回転角検出機構は、以上のように構成され
ている。

【００１６】以上のような構成の光学的回転角検出機構
を含む撹拌トルク検出装置４０の作用を説明する。前述
したように、捩りコイルばね５３の特性は、伝達トルク
に周方向撓みが比例する。今、無負荷の組立時に、図８
に示すように、遮光リング５５、５７の遮光スクリーン
５５ｂ、５７ｂが完全に軸方向からみて重なるように遮
光リング５５、５７を止めねじ５９を用いてカップリン
グＡ４１、Ｂ４５にそれぞれ固定する。止めねじ５９の
先端が溝４１ｃ、４５ｃに嵌合するようになっているこ
と、及び止めねじ５９が３本等円周間隔で配置されてい
ることから、遮光リング５５、５７の周方向の位置決
め、調整は容易にできる。この状態で、ギアモータ７０
から回転トルクを前述のようにカップリングＢ４５のフ
ランジ部４５ｂから捩りコイルばね５３に伝えると、捩
りコイルばね５３は周方向に変形する。この変形量は、
撹拌（抵抗）トルクに見合うもので、この時のトルクＴ
は次式で表される。

【００１７】

【数１】Ｔ＝（α×Ｂ₀）／（Ａ₀＋Ｂ₀）−（α×Ｂ₁）
／（Ａ₁＋Ｂ₁）但し、αは定数、Ａ₀は、遮光スクリーン５５ｂ、５７
ｂの巾（図８参照）に対応した遮光時間である。Ｂ
₀は、遮光スリット５５ｃ、５７ｃの巾（図８参照）に
対応した光透過時間である。Ｂ₁は遮光スクリーン５５
ｂ、５７ｂが周方向に相対変位して狭められた後のスリ
ットの巾に対応した光透過時間で次式で表される。

【数２】Ｂ₁＝Ｂ₀−△Ａ但し、△Ａは、相対円周変位量に対応した遮光時間であ
る。

【００１８】撹拌時には、前述のように、遮光リング５
５、５７の遮光スクリーン５５ｂ、５７ｂは、周方向に
変位した状態で回転する。そして、送受光装置６１は、
遮光リング５５、５７がカップリングＡ４１、カップリ
ングＢ４５と共に回転する開送光端６１ａから受光端６
１ｂへ光を送る。遮光リング５５、５７の遮光スクリー
ン５５ａ、５７ａは、送光端６１ａと受光端６１ｂとの
間にあるとき、光を遮り、遮光スリット５５ｃ、５７ｃ
がそれ等の間にあるとき、光を通す。従って、光透過時
間と遮光時間を計測することにより、捩りコイルばね５
３の伝達トルク即ちケーシング２１の中の冷菓の粘度の
大小に基因する撹拌（抵抗）トルクの値が検出する。従
って、冷菓の粘度が所定値より大きくなれば、冷却器２
７の運転を停止し、粘度が所定値より小さくなれば、冷
却器２７の運転が再開され、このようにして、冷菓の状
態は、良好に保持される。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
捩りコイルばねを介して対向、連結したフランジ付きカ
ップリングの周方向相対変位を光学的回転角検出機構に
より検出するので、周方向相対変位に対応した冷菓の粘
度を正確かつ安定的に検出することができ、ひいては冷
菓の粘度を常時適切に保持することができる。更に、前
述の周方向相対変位を検出するに際し、遮光リングの取
付調整は容易にできるから、検出精度に影響する部材は
唯一捩りコイルばねとなるので、その検出値のばらつき
は極めて小さくなり、安定、正確な検出ができる。更
に、光学的回転角検出機構を用いるので、電気ノイズの
影響もなく、正確な検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷菓供給装置の好適な実施例を
示す全体断面図である。

【図２】図１の冷菓供給装置の部分拡大断面図であ
る。

【図３】図１の実施例の要部を示す一部切断側面図で
ある。

【図４】図１の実施例の要部を示す分解斜視図であ
る。

【図５】図１の実施例の要部を構成する一部材の単体
構造図である。

【図６】図１の実施例の要部を構成する上記一部材の
取付状態を示す断面図である。

【図７】図１の実施例の要部をなす別の部材の単体構
造図である。

【図８】図１の実施例の作用の説明図である。

【図９】従来装置の一例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

２０…冷菓供給装置、２１…ケーシング（撹拌筒）、２
７…冷却器、２９…撹拌軸、２９ａ、２９ｂ…撹拌羽
根、３１…延長軸、４０…撹拌トルク検出装置、４１…
カップリングＡ、４１ａ…フランジ部、４１ｂ…ボス
部、４５…カップリングＢ、４５ａ…フランジ部、４５
ｂ…ボス部、４７、４９…ピン、５３…捩りコイルば
ね、５３ａ、５３ｂ…フック、５５…遮光リング、５５
ｂ…遮光スクリーン、５５ｃ…スリット、５７…遮光リ
ング、５７ｂ…遮光スクリーン、５７ｃ…スリット、６
１…送受光装置、７０…駆動モータ、７１…出力軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に冷却器が添設されると共に供給さ
れた原料を混合撹拌する撹拌筒を備えた冷菓供給装置に
おいて、撹拌羽根を備えた撹拌軸と駆動モータの出力軸
との間に、対向する一対のカップリングと、該一対のカ
ップリングのフランジ間に挾装された捩りコイルばね
と、前記フランジ間の相対変位角度を検出する光学的回
転角検出機構とからなる撹拌トルク検出装置を介装した
ことを特徴とする冷菓供給装置。
【請求項２】前記光学的回転角検出機構は、それぞれ
前記一対のカップリングのフランジに取り付けられ互い
に対向する遮光スクリーンを有する一対の遮光リング
と、前記遮光スクリーンを跨いで設けられた送受光装置
とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載
の冷菓供給装置。
【請求項３】前記一対のカップリングは、中央部分に
一体的に形成されたボスが互いに嵌合して同軸状に整列
していることを特徴とする請求項１に記載の冷菓供給装
置。
【請求項４】前記光学的回転角検出機構の前記捩りコ
イルばねは、前記一対のカップリングのボスに遊嵌し、
半径方向外方へ延出した前記捩りコイルばねの両端フッ
クが前記一対のカップリングのフランジに突設されたピ
ンに係止されていることを特徴とする請求項３に記載の
冷菓供給装置。