JPH08276488A - 中空押出成形方法および中空押出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、中空押出成形方法および中空押出
成形装置に関し、特に食品材料について、押出成形品の
中空孔から容易に蒸気を排気することを目的とする。 【構成】 本発明による中空押出成形方法および中空押
出成形装置は、ダイのリング状の吐出口の内側に形成さ
れた吸入口からダイの内部に形成された排気流路を介し
てダイの外部へ、押出成形品の中空孔表面から蒸気した
蒸気を排気する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空押出成形方法およ
び中空押出成形装置に関し、特に食品材料の良好な中空
状の製品を得るための新規な改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品材料を中空状に押出成形され
た製品を製造するには、温度調節可能な加熱装置を具備
したスクリュ式押出機と、押出機の先端の押出口に設け
られたリング状の吐出口を有するダイと、ダイの下流部
に配置された切断装置とから構成される装置において、
食品材料が中空の棒状に連続的に押出成形され、所定長
さに切断されていた。すなわち、先ず、食品材料が所定
量の水、油脂、調味料等の添加物を加えられてスクリュ
式押出機に供給され、スクリュ式押出機で加熱・混練・
溶融される。次に、溶融されて可塑化状態となった食品
材料は、スクリュ式押出機の先端に設けられたダイのリ
ング状の吐出口から、中空の棒状に連続的に押出成形さ
れる。次に、連続した中空の棒状製品は、切断装置によ
り所定長に切断されて中空状の製品となる。連続的に押
出成形された中空の棒状製品は、切断装置で切断される
までの間、大気中で自然放熱により冷却され、あるいは
必要に応じて強制的に空気あるいは冷気を送風され、冷
却されて固化し、切断装置で容易に切断される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の中空押出成形方
法および中空押出成形装置は以上のように構成されてい
たため、次のような課題が存在していた。すなわち、食
品材料をスクリュ式押出機により可塑化するには、必ず
水が添加され、この水がダイから押出成形された時点で
水蒸気となって成形製品の表面から蒸発する。中空状の
製品では、外表面とともに内表面（中空孔表面）からも
蒸発する。蒸発した水蒸気は、外表面では大気中に蒸発
して表面が乾燥し、冷却されて固化するが、内表面では
中空孔を経て先端から大気中へ流出する。従って、中空
孔には水蒸気が溜まり、内表面および内表面層は冷却さ
れ難く、固化し難い。さらには、内表面から蒸発した水
蒸気は、ダイから押出成形された直後の高温の水蒸気が
先に押出成形されて少しでも冷却されている先端方向へ
流動するので、更に冷却され難くなる。また、食品材料
は、多くの場合澱粉が成分の一部として混入されてお
り、溜まった水蒸気あるいは露結した水滴により、澱粉
が糊状となる。このように、内表面部が充分に固化され
ない、あるいは糊状となっている中空状の製品を切断装
置で切断する場合、切断面が変形したり、カッター刃に
製品が接着する等して正常な切断が行われない。また、
棒状製品の先端である切断面の中空孔から流出する水蒸
気がカッター刃に露結することにより、露結した水滴に
よりカッター刃に製品が接着していた。従って、切断面
が不定形となって一定せず、製品の形状品質を低下させ
ていた。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、特に、中空状の押出製品の中
空孔から容易に水蒸気を排気するようにした中空押出成
形方法および中空押出成形装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による中空押出成
形方法は、蒸発成分を含有する可塑化材料が、スクリュ
式押出機により加熱・混練・溶融され、リング状の吐出
口を有するダイから押出成形され、切断装置により所定
長に切断される中空押出成形方法において、押出成形さ
れた中空状製品の中空孔表面から蒸発した蒸気が、前記
ダイの内部に形成された排気流路を介して排気される方
法である。

【０００６】さらに詳細には、前記蒸気が強制排気され
る方法である。

【０００７】本発明による中空押出成形装置は、加熱装
置を具備したスクリュ式押出機と、該スクリュ式押出機
に設けられリング状の吐出口を有するダイと、該ダイの
下流部に配置された切断装置と、で構成される中空押出
成形装置において、前記ダイに、前記吐出口の内側に形
成された吸入口から前記ダイの外側面に形成された排出
口へ連通する排気流路が設けられている構成である。

【０００８】さらに詳細には、前記排出口が、排気装置
に連結されている構成である。

【０００９】

【作用】本発明による中空押出成形方法においては、ダ
イからリング状の断面形状に連続して押出成形された中
空状成形製品の中空孔表面から蒸発した蒸気が、ダイの
内部に形成された排気流路を介して排気されることによ
り、蒸気は棒状製品の中空孔内を押出方向に逆流して排
気される。また、成形製品の先端の中空孔開口から大気
が吸引されて中空孔内を逆流するので、成形製品の中空
孔は、先端から順次冷却されて固化するとともに蒸気を
排気されて乾燥される。中空孔の先端から吸引された大
気は、中空孔をダイ方向に流動する間に流動とともに順
次上昇する成形製品の温度により加熱され、昇温され
る。成形製品の中空孔中の高温の蒸気を含む空気は、圧
力が大気圧力より高くなること、切断装置のカッター刃
により定期的に中空孔の先端開口が閉塞されることによ
り、また、排気流路の排出口を吸入口より高い位置に配
置することによる煙突効果等により中空孔内から排気流
路を介して外部へ自然排気されるが、強制排気すること
により、より確実に蒸気の排気が行われる。本発明によ
る中空押出成形装置においては、ダイにおいて、排気流
路の吸入口が吐出口の内側に形成されていることによ
り、成形製品の中空孔表面から蒸発した蒸気を中空孔か
ら直接排気することが可能であるとともに、押出成形直
後の最も高温で多量の蒸気を吸入し排気することが可能
である。また、吸入口がダイの内部に形成された内孔を
経て外側面の排出口へ連通する排気流路が設けられてい
ることにより、蒸気を含む排気は、成形製品に接触する
ことなく外部へ排気される。排気流路の排出口が排気装
置に連結されていることにより、吸入口において中空孔
内の蒸気を含む空気が強制的に吸入され、強制排気する
ことが可能である。

【００１０】

【実施例】以下、図面とともに本発明による中空押出成
形方法および中空押出成形装置の好適な実施例について
詳細に説明する。図１は、本発明による中空押出成形装
置の要部の構成を示す断面図であり、図２は、図１の矢
印II方向正面図であり、図３は、図１の矢印III−III方
向断面図である。図において、符号１で示されるものは
スクリュ式押出機であり、該スクリュ式押出機１の先端
には、ダイホルダ４を介してダイ５が接続され配置され
ている。前記スクリュ式押出機１は、図１においては先
端部が部分的に示されており、温度調節可能な加熱装置
（図示せず）を具備した筒形状のシリンダ２の内孔２ａ
には、スクリュ３が回転駆動可能に挿入されている。前
記ダイホルダ４は板形状であり、前記スクリュ式押出機
１の先端面、すなわち前記シリンダ２の先端面２ｂに接
続して固定され、前記シリンダ２の内孔２ａに連通する
連通孔４ａが中心部を前記スクリュ３の軸方向に貫通し
て形成されている。前記ダイ５は厚肉板形状であり、前
記ダイホルダ４の前面４ｂに重ねて複数（本実施例では
４本）の接続ボルト６で接続し固定されている。また、
前記ダイ５は、前記ダイホルダ４の前面４ｂと対向する
後面５ｇから他方面すなわち前面５ｈの方向に複数の流
入口５ａが前記ダイホルダ４の連通孔４ａに連通して形
成され、前面５ｈから後面５ｇの方向にリング状の吐出
口５ｃが形成され、中間部に該吐出口５ｃと前記流入口
５ａとを接続するリング状の溜部５ｂが形成され、前記
前面５ｈの前記吐出口５ｃの内側に吸入口５ｄを有し側
面５ｉに排出口５ｅを有し前記吐出口５ｃおよび前記溜
部５ｂの中心部を通りＬ字状に曲がって前記流入口５ａ
の間を通り抜ける排気流路５ｆが形成されている。該排
気流路５ｆの排出口５ｅには、排気管７を介して排気フ
ァン８が接続されている。さらに、前記ダイ５の前方に
は、図示しない切断装置が配置されている。

【００１１】次に、以上のように構成された中空押出成
形装置を用いて、中空押出成形する場合について説明す
る。先ず、スクリュ式押出機１において、シリンダ２を
加熱装置により所定温度に加熱昇温した状態でスクリュ
３を回転駆動し、水その他の添加物を含む食品材料Ａを
図１の図示されない左側の後端部（上流部）からシリン
ダ２の内孔２ａに供給する。また、排気ファン８を駆動
し、排気流路５ｆの吸入口５ｄを吸引状態としておく。
食品材料Ａはシリンダ２の内孔２ａ内で加熱・混練され
ながら順次先端部（下流部）に搬送され、先端部では溶
融された高温の可塑化状態となる。高温可塑化状態の食
品材料Ａは、スクリュ３の搬送力によりシリンダ２の内
孔２ａの先端からダイホルダ４の連通孔４ａ、ダイ５の
流入口５ａ、溜部５ｂを経て吐出口５ｃから連続的に押
出成形される。ダイ５では、複数の流入口５ａから別れ
て流入した食品材料が溜部５ｂで一体化し、リング状の
吐出口５ｃからリング状の周方向に均一に押出成形さ
れ、中空の棒状製品Ｂとなる。食品材料Ａは、吐出口５
ｃから押出された時点で低圧の大気中に開放されること
により、食品材料Ａ中に分散して含まれていた水が気化
し、棒状製品Ｂの表面から蒸発する。棒状製品Ｂの外表
面Ｂａから蒸発した水蒸気は大気中に容易に発散され
る。他方、棒状製品Ｂの内表面Ｂｂから蒸発した水蒸気
は、押出成形直後の棒状製品Ｂの中空内に開口した吸入
口５ｄから排気流路５ｆ、排気管７を経て排気ファン８
により吸引され、大気中へ排気される。すなわち、中空
の棒状製品Ｂは、外表面が蒸気を大気中に発散するとと
もに直接大気と接触して冷却され、内表面が排気ファン
８の吸引によって蒸気を排気されるとともに吸引に伴っ
て棒状製品Ｂの先端開口部から流入する大気により冷却
され、徐々に固化される。なお、排気管７に設けられた
バルブの操作等により排気量を調節することが可能であ
り、従って排気条件すなわち棒状製品Ｂの内表面Ｂｂの
乾燥・冷却条件を任意に変更することが可能であり、食
品材料の種類あるいは製品形状の変化に対応して最適な
排気条件を選択できる。蒸気が排気され固化した棒状製
品Ｂは切断装置のカッター刃により所定長に容易に切断
される。

【００１２】以上の実施例において、スクリュ式押出機
１は単軸、二軸あるいは多軸を問わず、ダイ５の押出方
向は横方向に限定されるものではなく下方向あるいは斜
方向でも良い。ダイ５のリング状の吐出口５ｃは、円形
のリング状に限定されるものではなく、楕円形、多角形
あるいは星形等のリング状についても適用可能である。
また、排気装置８は排気ファン８に限定されるものでは
なく、排気ブロワ、真空ポンプ等の吸引能力のある装置
が適用される。可塑化材料として食品材料について述べ
たが、それ以外の樹脂材料等の蒸発成分を含有する可塑
化材料についても本技術が同様に適用される。

【００１３】

【発明の効果】本発明による中空押出成形方法および中
空押出成形装置は以上のように構成されているため、次
のような効果を得ることができる。 （１） 中空押出成形において、ダイのリング状の吐出
口の内側に形成された吸入口から中空状製品の中空孔内
の蒸気を排気することにより、中空孔内の蒸気を容易に
排気し、乾燥・固化することが可能になった。 （２） 排気装置を用い、吸入口から中空状製品の中空
孔内の蒸気を強制排気することにより、蒸気の排気が確
実に行われるとともに大気が吸引されることより効果的
に乾燥・固化が行えるようになった。 （３） 中空状製品が良好に乾燥・固化されることによ
り、中空状製品の切断が容易かつ良好に行われ、切断に
よる形状品質の低下がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による中空押出成形装置の主要部の構成
を示す断面図である。

【図２】図１における矢印II方向の正面図である。

【図３】図１における矢印III−III方向の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ スクリュ式押出機 ５ ダイ ５ｃ 吐出口 ５ｄ 吸入口 ５ｆ 排気流路 ８ 排気ファン（排気装置）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｌ 22:00 (72)発明者 津田 文朗 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発成分を含有する可塑化材料が、スク
   リュ式押出機(1)により加熱・混練・溶融され、リング
   状の吐出口(5c)を有するダイ(5)から押出成形され、切
   断装置により所定長に切断される中空押出成形方法にお
   いて、 押出成形された中空状製品(B)の中空孔表面(Bb)から蒸
   発した蒸気が、前記ダイ(5)の内部に形成された排気流
   路(5f)を介して排気されることを特徴とする中空押出成
   形方法。
2. 【請求項２】 前記蒸気が強制排気されることを特徴と
   する請求項１記載の中空押出成形方法。
3. 【請求項３】 加熱装置を具備したスクリュ式押出機
   (1)と、該スクリュ式押出機(1)に設けられリング状の吐
   出口(5c)を有するダイ(5)と、該ダイ(5)の下流部に配置
   された切断装置と、で構成される中空押出成形装置にお
   いて、 前記ダイ(5)に、前記吐出口(5c)の内側に形成された吸
   入口(5d)から前記ダイ(5)の外側面に形成された排出口
   (5e)へ連通する排気流路(5f)が設けられていることを特
   徴とする中空押出成形装置。
4. 【請求項４】 前記排出口(5e)が、排気装置(8)に連結
   されていることを特徴とする請求項３記載の中空押出成
   形装置。