製麺機の縮れ付与装置
【課題】機械で縮れ癖を付けると麺の仕上がりが機械的で単調である。
【解決手段】縮れ付与装置３は、複数の駆動歯６１を有する駆動ロール６０Ａと駆動歯６１と同数の従動歯６２を有する従動ロール６０Ｂとの一対の円筒回転体でなる平歯車形の噛合ロール６０を備える。噛合ロール６０は、駆動歯６１と従動歯６２との麺の太さに対応する間隙ｇで麺線を屈曲させる。また、駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃと、モータ６０Ｃを制御する制御装置２とを備える。駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂは、駆動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある。制御装置２は、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａから切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速ｖδが常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する。
【解決手段】縮れ付与装置３は、複数の駆動歯６１を有する駆動ロール６０Ａと駆動歯６１と同数の従動歯６２を有する従動ロール６０Ｂとの一対の円筒回転体でなる平歯車形の噛合ロール６０を備える。噛合ロール６０は、駆動歯６１と従動歯６２との麺の太さに対応する間隙ｇで麺線を屈曲させる。また、駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃと、モータ６０Ｃを制御する制御装置２とを備える。駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂは、駆動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある。制御装置２は、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａから切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速ｖδが常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、麺に縮れ癖を与えて縮れ麺を生成する製麺機の縮れ付与装置に関する。特に、麺線を生成する麺線切出装置の下流に設けられ、麺線に不均一な波形状の縮れ癖を付ける縮れ付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製麺機は、素材を加水混練するミキサと、麺粒を加圧しながら引き伸ばして形成される麺帯原型を複合ロールで重ね合わせて麺帯を生成する麺帯生成装置と、複数の圧延ロールで麺帯の厚さを段階的に薄くして所定の厚さの麺帯を生成する麺帯圧延装置と、麺帯を切刃ロールで縦断して麺線を生成する麺線切出装置と、麺線をカッタで裁断して所定の長さの麺を生成する切断装置と、を備えている。
【０００３】
ところで、中華麺あるいは即席麺でよく見受けられる、いわゆる縮れ麺を手作業で製造する場合は、麺の塊を手で揉んだりすることによって縮れ癖を付けるようにされる。麺の生産性を向上させるために、機械で縮れ麺を製造する場合は、麺を屈曲させてウェーブを施す縮れ付与装置が設けられる。縮れ癖は、麺線の状態で与えられることが有利である。そのため、縮れ付与装置は、一般に製麺作業の流れの方向で麺線切出装置の下流に設けられる。
【０００４】
麺に縮れ癖を付ける方法によって縮れ付与装置をいくつかの方式に分類することができる。例えば、一対の噛合ロールによって麺を屈曲させる噛合ロール方式（特許文献１参照）と、摺動抵抗を与える邪魔板によって縮れ癖を付ける邪魔板方式（特許文献２参照）と、管状または漏斗形状の筒体によって縮れを与える筒体方式（特許文献３参照）とがよく知られている。
【０００５】
邪魔板方式の縮れ付与装置では、移動する麺線に摺動抵抗が大きいゴムのような材質の邪魔板を押し付けて麺線を通過しにくくし、切刃ロールから切り出される麺線の送出速度と邪魔板を通過するときの通過速度との速度差によって麺線を案内板またはコンベアとの間で蛇行させて縮れるようにされる。また、筒体方式の縮れ付与装置では、筒体に麺線を通して筒体の内面における摺動抵抗によって麺線を筒体内で蛇行させて縮れるようにされる。
【０００６】
したがって、邪魔板方式または筒体方式の縮れ付与装置では、本質的に麺線を詰まらせて縮れさせる思想であるので、麺線を十分に強く屈曲させることができない。そのため、麺を茹で上げるときに縮れ癖が解かれてしまい、縮れ麺に要求される程度の縮れ具合ではなくなり、縮れ麺としての特徴が失われやすい。このとき、麺線の表面に断続的に切込みを入れて屈曲しやすくして縮れ癖をより強く与えることが考えられるが、麺線が屈曲部位で切れやすくなるので、麺の強さが失われてしまう。
【０００７】
噛合ロール方式の縮れ付与装置は、一対の歯車形の噛合ロールを所望の麺線の太さ程度の間隙をもって対向配置して間隙に麺線を通過させ、一対の噛合ロールの間隙において歯面形状に合わせて麺線を押し付けて屈曲するようにされる。そのため、麺線に与えられる縮れ癖が比較的強くなる。その結果、噛合ロール方式の縮れ付与装置は、麺を茹で上げるときも縮れ麺として十分な縮れ具合を維持させておくことができる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−１７９４３０号公報
【特許文献２】特開平９−２２４５４６号公報
【特許文献３】特許第３７９６１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
噛合ロール方式の縮れ付与装置は、麺線を一対の噛合ロールの間隙において歯面形状に合うように縮れ癖を付けているが、麺線を一定の速度で導入し送り出すためには、本来の歯車と同じように各歯と歯溝を同一形状に揃えて均等な間隔で配置する必要がある。そのため、縮れ具合が均一になってしまい変化をもたせるようにすることができない。その結果、麺の仕上がりが機械的で単調であって無味なものになりがちであり、職人が手作りで製造する独特の縮れ麺の風味が損なわれる。したがって、製品価値を高めるために、手作りの麺により近い縮れ具合で縮れ癖を付けることが望まれている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、製麺機に設けられる麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置であって、麺の縮れ具合に変化をもたせることができる改良された平歯車形の噛合ロール方式の縮れ付与装置を提供することを主たる目的とする。本発明のいくつかの有利な点は、具体的な実施の形態の説明においてその都度詳細に示される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、上記課題を解決するために、一対の切刃ロール（４０Ａ）を有する麺線切出装置（４０）の下流に設けられ麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置（３）において、複数の駆動歯（６１）が設けられ駆動歯（６１）の歯面形状（ｓ）と歯溝深さに（ｈ）ばらつきがある駆動ロール（６０Ａ）と駆動歯（６１）と麺線の太さに対応する間隙をもって噛み合うように駆動ロール（６０Ａ）の歯溝形状（ｓ）に対して反転形状を有する駆動歯（６１）と同数の従動歯（６２）が設けられ従動歯（６２）の歯面形状（ｓ）と歯溝深さ（ｈ）にばらつきがある従動ロール（６２）とからなり上記間隙において麺線を屈曲させる平歯車形の噛合ロール（６０）と、駆動ロール（６０Ａ）を回転させるモータ（６０Ｃ）と、麺線切出装置（４０）から切り出される麺線の送出速度（ｆα）に合わせて駆動歯（６１）と従動歯（６２）との間の麺線の導入部位（Ｘ）における周速（ｖδ）が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する制御装置（２）と、を備えてなるようにする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、噛合ロール方式であるので、麺線に縮れ癖が比較的強く付けられる。そのため、茹で上がり後も縮れ麺として十分な縮れ具合が維持される。特に、平歯車形の噛合ロール方式であるので、斜歯歯車形または山歯歯車形の噛合ロールで発生する回転軸方向の推進力であるスラストが本質的に存在しない。そのため、麺線が回転軸方向に移動しようとして送給経路を逸脱して麺線どうしがくっついたり、駆動歯と従動歯との間隙で回転軸方向に捩れて麺が引き千切られるおそれが小さい。
【００１３】
そして、歯面形状と歯溝深さにばらつきがある噛合ロールで麺線を屈曲させるので、麺線の屈曲形状と太さにばらつきが生じて単調でなくなり、麺の縮れ具合がより変化に富んだものとなる。そのため、麺の仕上がりが手揉みにより近くなって手作りの縮れ麺の独特の風味が損なわれず、機械生産では存在しなかった新しい食感の麺が生成される。その結果、製麺機で生産される縮れ麺の価値を向上させる効果を奏する。
【００１４】
このとき、駆動ロールと従動ロールの各歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがあるため、回転軸の中心から駆動歯と従動歯との間の麺線の導入部位までの距離が各歯毎に異なるので、麺線の導入部位における周速が変化する。そのため、麺線を定速で安定して導入して送り出すことができず、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が寸断されたり、駆動歯と従動歯との間隙で麺線が引き千切れるおそれがある。また、駆動歯と従動歯との間隙に麺線を介在させて噛み合うときに麺線に作用する力が適正に均等に伝達されないので、噛合ロールががたついて振動と騒音が増大する。
【００１５】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、麺線切出装置から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯と従動歯との間の麺線の導入部位における周速が常に一定になるようにモータの回転速度を制御する制御装置を備えているので、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が略一定の速度で安定して送られる。そのため、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が寸断したり、駆動歯と従動歯との間隙で麺線が切れることがない。また、駆動歯と従動歯の噛合時のストレスが増大せず、振動と騒音が抑制されるとともに噛合ロールの損傷のおそれが小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の縮れ付与装置を備える製麺機の概容を示す模式図である。
【図２】縮れ付与装置の噛合ロールの構成を示す平面断面図である。
【図３】噛合ロールの構成を示す断面図である。
【図４】縮れ付与装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、縮れ付与装置が適正配置される製麺機の全体構成が模式的に示される。図１に示される製麺機１は、ミキサ１０と、麺帯生成装置２０と、麺帯圧延装置３０と、麺線切出装置４０と、切断装置５０と、を含んでなる。ミキサ１０で混練される素材から生成される麺粒は、麺帯生成装置２０で麺帯にされてから麺帯圧延装置３０で送り方向Ｆに送り出されながら段階的に所定の厚さまで圧延される。麺帯は、麺線切出装置４０で麺線にされ、切断装置５０で所定の長さに裁断される。実施の形態の製麺機１は、図示しない茹麺装置を備えており、所定の長さに裁断された麺が定量の麺の塊に分けられて茹で上げられる。
【００１８】
ミキサ１０は、水平方向の回転軸に対して放散するように設けられる複数の混練棒を備える。ミキサ１０は、混練棒を回転軸廻りに回転させ、素材に適量の水を加えて素材を混練する。適量の水を含む素材は、大きさが不均一の麺粒になる。ミキサ１０で加水混練される素材から生成される多数の麺粒は、麺帯生成装置２０に供給される。
【００１９】
麺帯生成装置２０は、ホッパ２０Ａと、コンベア２０Ｂと、一対の複合ロール２０Ｃと、を含んでなる。麺帯生成装置２０は、ミキサ１０から供給される麺粒をホッパ２０Ａに集積する。麺帯生成装置２０のホッパ２０Ａに近接配置されている一対の圧縮ロールは、麺粒を圧縮し麺粒から連続する板状の麺帯原型を形成しながらコンベア２０Ｂに送り出す。麺帯生成装置２０は、複数の麺帯原型を形成して複数の麺帯原型が重なるようにコンベア２０Ｂで複合ロール２０Ｃに搬送する。複合ロール２０Ｃは、複数の麺帯原型を重ね合わせながら圧延して反物のような麺帯を生成する。
【００２０】
麺帯圧延装置３０は、ミキサ１０から切断装置５０までの製麺作業の流れに従う麺帯の送り方向Ｆに沿って整列配置される複数の圧延ロール３０Ａでなる。圧延ロール３０Ａは、モータによって回転するメスロールとメスロールに従動するオスロールとの一対の円筒回転体でなる。オスロールは、メスロールのフランジ間に収容されるように所定の間隙をもってメスロールに対向配置される。麺帯圧延装置３０は、複数の圧延ロール３０Ａのメスロールとオスロールとの間隙を送り方向Ｆの整列順に小さくすることで麺帯の厚さを段階的に薄くして麺帯を所望の太さに相応する所定の厚さまで圧縮しながら引き伸ばす。
【００２１】
麺線切出装置４０は、所定の厚さの麺帯を連続的に縦断して麺線を生成する一対の切刃ロール４０Ａを有する。切刃ロール４０Ａの切刃の形状には複数の種類があって、切刃の形状に対応して麺線の断面形状が決められる。また、切刃ロール４０Ａの幅方向に同一間隔で配置される複数の切刃における隣接する切刃どうしの間隔は、所望の麺の太さに合わせて決められている。
【００２２】
切断装置５０は、麺線切出装置４０で切り出された麺線を所定の長さに裁断するカッタを含んでなる。カッタは、麺線を所定時間毎に切断するように動作する。したがって、切断装置５０に送られてくる麺線の送り速度が一定である場合は、麺の長さが略一定にされる。一方、切断装置５０に送られてくる麺線の送り速度が変動する場合は、麺の長さが送り速度の変動に比例してばらつく。
【００２３】
実施の形態の製麺機１では、後に詳細に説明される制御装置２によって麺帯生成装置２０の複合ロール２０Ｃと麺帯圧延装置３０の複数の圧延ロール３０Ａと麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａとをそれぞれ回転させる各モータが制御される。各モータに駆動電流を供給する駆動回路装置（モータドライバ）は、制御装置２から別々に制御信号を受けて、各モータが独立して制御される。ただし、モータがサーボモータであるときは、制御装置２は、速度指令を同期させて出力し各モータを同時に制御することができる。
【００２４】
本発明の製麺機１では、麺帯と麺線の送り方向Ｆに従う製麺作業の流れの方向で麺線切出装置４０の下流に麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置３が設けられる。図１に示される実施の形態の製麺機１においては、縮れ付与装置３は、麺線切出装置４０と切断装置５０との間に設けられる。また、縮れ付与装置３は、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａの下側に配置される。このとき、平行に送られる多数本の麺線が絡み合わないようにするために、麺線切出装置４０と縮れ付与装置３との間に複数の麺線を平行に分離して通過させる案内部材が設けられる。
【００２５】
縮れ付与装置３は、麺線に縮れ癖を付与する噛合ロール６０を備える。噛合ロール６０は、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂとの一対の円筒回転体でなる。また、縮れ付与装置３は、駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃとモータ６０Ｃの回転速度を制御する制御装置２とを備える。制御装置２は、麺線切出装置４０から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する。
【００２６】
制御装置２によって切刃ロール４０Ａにおける麺線の送出速度に対して噛合ロール６０における麺線の導入速度が常に僅かに速い一定の速度になるようにされるので、一対の切刃ロール４０Ａと縮れ癖を付与する噛合ロール６０との間で麺線が略一定の速度で送られる。そのため、麺線切出装置４０と縮れ付与装置３との間で麺線が寸断することがない。また、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂの間隙で麺線が切れたり、噛合不良のストレスによる振動と騒音が抑制される。また、切断装置５０に送られる麺線の送り速度の変動が小さいので、麺の長さのばらつきが十分に小さくされるという利点がある。
【００２７】
図２に、図１に示される噛合ロール６０の平面断面が示される。また、図３に、噛合ロール６０の横断面が示される。本発明でいう平歯車形の噛合ロールとは、歯車どうしの歯の噛合いで回転駆動力が直接伝達される平歯車そのものを意味するものではなく、直径よりも幅が長い円筒回転体であって歯車のような複数の歯を有する回転体のことをいう。
【００２８】
縮れ付与装置３は、より具体的には、複数の駆動歯６１が設けられ駆動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある駆動ロール６０Ａと、駆動歯６１と麺線の太さに対応する間隙ｇをもって噛み合うように駆動ロール６０Ａの歯溝形状に対して反転形状を有する駆動歯６１と同数の従動歯６２が設けられ従動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある従動ロール６０Ｂとからなり、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇにおいて麺線を屈曲させる噛合ロール６０を含んでなる。
【００２９】
実施の形態の噛合ロール６０は、回転軸に平行な複数の歯を有する平歯車形ロールである。平歯車形であるので本質的にスラストが発生しないから、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇにおいて麺線を縮れ癖が解けない程度に十分に強い力で屈曲させても麺線は真直ぐに送り出される。そのため、麺線どうしがくっついたりすることがなく、切断装置５０に送られる。また、駆動歯と従動歯との間隙で麺が千切れることがない。
【００３０】
駆動ロール６０Ａの全駆動歯６１の各先端は、駆動ロール６０Ａの回転軸を中心とする同一の歯先円の円周上に位置する。また、従動ロール６０Ｂの全従動歯６２の各先端は、従動ロール６０Ｂの回転軸を中心とする駆動ロール６０Ａの歯先円と同一直径の歯先円の円周上に位置する。したがって、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇが維持される。また、駆動歯６１と従動歯６２の先端は、麺線を切断しないように曲面にされる。
【００３１】
従動ロール６０Ｂの従動歯６２が駆動ロール６０Ａの歯溝形状ｓの反転形状を有するということは、従動歯６２の歯面形状ｓが駆動歯６１の歯溝形状と相似であるということを意味するものではない。従動歯６２の歯面形状ｓは、駆動歯６１と従動歯６２とが麺線の太さに対応する間隙ｇをもって干渉することなく噛み合うように駆動ロール６０Ａの歯溝６３に従動歯６２が入り込む形状を有する。同じように、従動ロール６０Ｂの歯溝６４に駆動歯６１が干渉することなく入り込む。したがって、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇが一定であるとは限らない。
【００３２】
図３に示されるように、駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおいて駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇに麺線が導入されると、麺線が間隙ｇで圧縮されて駆動歯６１の歯面６５と従動歯６２の歯面６６との間に形成される波形状に合致するように麺線に縮れ癖が付けられる。このとき、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂの歯面形状ｓと歯溝深さｈにはばらつきがあるので、縮れ具合が不定で厚さが不均一の波形状の変化に富んだ縮れ癖が付けられる。
【００３３】
実施の形態における噛合ロール６０の駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃは、制御装置２の制御信号に従う回転速度で回転するインダクションモータである。制御装置２は、制御信号として単位制御時間毎の速度指令を出力する。また、図２に示されるモータ６０Ｃは、駆動軸が駆動ロール６０Ａの回転軸に直結するダイレクトドライブ方式の交流電動機である。
【００３４】
より正確に回転速度を制御するために、モータ６０Ｃを位置決め制御が行なえるサーボモータにすることができる。モータ６０Ｃがサーボモータである場合は、制御装置２は、単位制御時間毎の位置指令または位置指令と速度指令とを演算して出力する。このとき、モータ６０Ｃの回転位置を検出する位置検出器と回転速度を検出する速度検出器が設けられる。制御装置２は、位置検出器と速度検出器から出力される検出信号を入力してモータ６０Ｃをサーボ制御する。
【００３５】
実施の形態の縮れ付与装置３は、従動ロール６０Ｂを駆動ロール６０Ａと反対方向に等速に回転させるように駆動ロール６０Ａの回転駆動力を従動ロール６０Ｂに伝達するギア６０Ｄを備える。ギア６０Ｄは、駆動ロール６０Ａの回転軸と同軸に設けられ駆動ロール６０Ａと共に回転する駆動歯車６７と、駆動歯車６７に従動する同一モジュールの従動歯車６８とでなる。駆動歯車６７と従動歯車６８との間に中間歯車を設けることができる。従動ロール６０Ｂは、駆動ロール６０Ａの速度変化に合わせて常に駆動ロール６０Ａと同一の回転速度で回転する。
【００３６】
駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂとの間隙ｇに麺線が存在するときは、平行に送られる複数の麺線が間隙ｇを埋めるため、駆動ロールＡの回転駆動力が間隙ｇに介在する麺線を通して従動ロール６０Ｃに伝達される。そのため、間隙ｇに麺線が存在する限り、ギア６０Ｄがなくても従動ロール６０Ｂが自由に回転する状態にしておくだけで駆動ロール６０Ａに追従させて従動ロール６０Ｂを十分に回転させることができる。ただし、より安全に安定して従動ロール６０Ｂを回転させるために、ギア６０Ｄを設けることが依然として有利である。
【００３７】
図４に、制御装置の構成がブロック図で示される。図４に示される制御装置は、統合制御装置として製麺機１の全ての制御対象を一括して制御することができる。統合制御装置は、制御対象に同期してまたは独立して複数の種類の制御信号を与えて製麺機１の全体の運転を管理することができる。ただし、以下では、制御装置２における縮れ付与装置３に直接関係する機能のみを図示して詳細に説明する。
【００３８】
実施の形態の制御装置２は、縮れ付与装置３の運転に要求される設定値または設定値を計算するために必要なパラメータを入力することができる入力装置２１と、設定値に基づいてモータ６０Ｃに制御信号を出力する指令装置２２と、設定値を記憶する記憶装置２３と、指令装置２２から出力される制御信号を入力して制御信号に従ってモータ６０Ｃに駆動電流を供給する駆動回路装置２４と、を含んでなる。
【００３９】
入力装置２１は、操作者が設定値を入力するための手段である。指令装置２２が設定値を計算して設定できる場合は、入力装置２１は、操作者が設定値を設定するために必要なパラメータを入力するための手段である。入力装置２１は、制御装置２の操作盤として必要な複数のスイッチとボタンまたはキーを備える。また、入力装置２１は、計器と表示器を含むモニタまたは液晶ディスプレイを備える。加えて、入力装置２１は、パイロットランプと警報機を含んでなる。設定値は、モータ６０Ｃの複数の所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度である。
【００４０】
指令装置２２は、設定値を設定する手段である。指令装置２２は、入力装置か２１から設定値が直接入力される場合は、入力される設定値を記憶装置２３に記憶させる。指令装置２２は、入力装置２１から設定値を設定するために必要なパラメータが入力されるときは、入力されてくるパラメータに基づいて所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度を計算して設定値として記憶装置２３に記憶させる。また、指令装置２２は、設定値として記憶装置２３に記憶されている複数の回転速度に従って制御信号を演算して出力する手段である。
【００４１】
指令装置２２は、少なくとも演算器とメモリを含んでなる。演算器は、制御信号として速度指令を演算して出力するための高速の専用演算プロセッサである。制御プログラムは、演算プロセッサが備える記憶装置（ROM, Read Only Memory）に記憶されている。また、メモリは、少なくとも演算器が出力する演算結果を記憶し得る記憶容量を有する一時記憶装置（RAM, Random Access Memory）である。
【００４２】
ただし、制御装置２が縮れ付与装置３以外の制御対象を制御する場合は、制御プログラムを記憶装置２３にインストールしておき、製麺機１を運転するときに制御プログラムを記憶装置２３から読み出してメモリに記憶させ実行させることができるように、制御装置２に汎用のパーソナルコンピュータの機能が要求されることがある。制御装置２がパーソナルコンピュータの機能を有する場合は、指令装置２２に中央演算処理装置（CPU, Central Processing Unit）と比較的容量が大きいメモリが設けられる。
【００４３】
指令装置２２は、複数の駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度に合わせて一定になるように導入部位Ｘにおける所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度を記憶装置２３から読み込んで回転速度に従う速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。特に、指令装置２２は、切刃ロール４０Ａと噛合ロール６０との間で麺線が絡んだり、引っ掛かったりすることなく安定して送られるために、切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度に対して噛合ロール６０の麺線の導入速度が僅かに速い一定の速度に維持される回転速度に従う速度指令を出力する。
【００４４】
また、実施の形態における指令装置２２は、予め設定され記憶装置２３に記憶されている麺線の送出速度に相応する回転速度に従う速度指令を演算して切刃ロール４０Ａを回転させるモータ４０Ｂの駆動回路装置２５に出力する。また、指令装置２２は、麺帯の送出速度を揃えるために、予め設定され記憶装置２３に記憶されている麺帯の送出速度に相応する回転速度に従う速度指令を麺帯圧延装置３０の各圧延ロール３０Ａを回転させる各モータ３０Ｂの駆動回路装置２６に出力する。ただし、各モータ３０Ｂとモータ４０Ｂとを同期して回転させることは要求されない。
【００４５】
記憶装置２３は、複数の設定値を記憶する手段である。指令装置２２が具備するメモリを記憶装置２３として利用することができる。ただし、指令装置２２のメモリに設定値を記憶させる場合は、制御装置２の電源を遮断したときに設定値が消去される。そのため、制御装置２の電源を投入して制御プログラムを起動するたびに設定値を設定する必要が生じる。したがって、基本的に、制御装置２の電源が遮断されているときでも設定値のデータを失うことがなく、設定値のデータを任意に書き換えることができる記憶装置２３を設けることが望ましい。
【００４６】
駆動回路装置２４は、指令装置２２から出力される速度指令を入力して速度指令に従う駆動電流をモータ６０Ｃに供給する。好ましくは、駆動回路装置２４のアンプにインバータ制御回路を設けてモータ６０Ｃをより正確に制御するようにされる。モータ６０Ｃがサーボモータであるときは、位置決め制御を行なうために、指令装置２２と駆動回路装置２４との間に位置検出器と速度検出器から入力される検出信号を処理して駆動回路装置２４に制御信号を出力するモータ制御装置が設けられる。
【００４７】
以下に、制御装置２の動作を説明する。ここで、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａにおける回転軸の中心から切断部位までの半径をｒα（ｍｍ）とし、設定されている回転数をωα（ｒｐｍ）としたときの切断部位における周速をｖα（ｍ／ｓｅｃ）とする。このとき、切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度ｆα（ｍｍ／ｍｉｎ）は、切刃ロール４０Ａの切断部位における周速ｖαとおよそ一致するとみなすことができる。なお、回転数ωは、回転速度ｖに換算されるので、同一のパラメータとして説明する。また、指令装置２２の演算装置は、単位を揃えて計算するものとする。
【００４８】
切刃ロール４０Ａの切断部位における周速ｖαは、切刃ロール４０Ａの回転数ωαと切断部位までの半径ｒαとの積である。設計上、噛合ロール６０の各駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置は決められている。また、複数の各駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置における回転軸の中心から噛合位置までの距離ｒδが決められている。このとき、駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置で麺線が導入されるので、麺線の導入時に駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置と麺線の導入部位Ｘが一致し、距離ｒδは、回転軸の中心から導入部位Ｘまでの半径であるとみなすことができる。
【００４９】
指令装置２２は、基本的に、噛合ロール６０の駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速ｖδが切刃ロール４０Ａにおける麺線の送出速度ｆαに対して噛合ロール６０における麺線の導入速度ｆδが１．１倍〜１．３倍程度の僅かに速い一定の速度であるように駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃの回転速度を制御する。モータ６０Ｃに要求される回転数ωδは、周速ｖδに周速ｋｖα（ただし、定数ｋは１．１〜１．３）を代入して距離ｒδと周速ｋｖαとで求められる。
【００５０】
したがって、指令装置２２は、第１番目から第ｎ番目までの全ての駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の各導入部位Ｘにおける各到達予定の所定時間ｔに対する回転数ωδをそれぞれ設定値として記憶装置２３に記憶させておく。なお、所定時間の実数値は絶対時刻ではなく時間幅である。または、駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入部位Ｘに到達したときの基準の回転角度位置に対する回転角度位置θが事前にわかるので、指令装置２２は、各導入部位Ｘにおける所定回転角度位置θに対する回転数ωδを設定値として記憶装置２３に記憶させておくようにすることができる。
【００５１】
指令装置２２は、記憶装置２３に記憶されている複数の所定時間ｔをデータセレクタにセットして常時時間を測定する。指令装置２２は、第ｎ番目の駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入位置Ｘｎとが一致するｔｎ時間に到達したときに所定時間ｔｎに対する回転数ωδｎを記憶装置２３から読み出して、回転数ωδｎに相当する速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。
【００５２】
または、指令装置２２は、記憶装置２３に記憶されている複数の所定回転角度位置θをデータセレクタにセットして常時位置検出器から位置を検出する。指令装置２２は、第ｎ番目の駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入位置Ｘｎとが一致する所定回転角度位置θｎに到達したときに所定回転角度位置θｎに対する回転数ωδｎを記憶装置２３から読み出して、回転数ωδｎに相当する速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。
【００５３】
指令装置２２は、実用上は、回転数ωδを変更するたびに速度指令を演算する必要はない。例えば、初期状態で回転数ωδに相当する速度指令を演算したときに求められた速度指令をメモリに記憶させておき、それ以降ではモータ６０Ｃの回転速度を回転数ωδに変更するときにメモリから速度指令を読み出して出力するようにすることができる。または、各導入位置Ｘにおける複数の回転数ωδに相当する速度指令を予め演算しておき、回転数ωδに代えて速度指令値を設定値として記憶装置２３に記憶させておくことができる。
【００５４】
このとき、噛合ロール６０は、ある一定期間において一定の度合いで速度変化を繰り返すように回転制御される。そこで、初期状態で演算される一定期間の駆動ロール６０Ａの刃数ｎとｎ箇所の導入部位Ｘにおける各周速ｖδとから速度変化を求めて、求めた速度変化に従う特定の周波数変化で速度指令を出力するようにすることができる。指令装置２２が特定の周波数変化で制御信号を出力するようにされる場合は、制御装置２の構成をより簡単にできる。また、要求される送り速度ｖδが比較的速く噛合ロール６０の回転数ωδが１００ｒｐｍ以上に及ぶときでも、制御上の遅延時間による回転速度の誤差を小さくすることができる。
【００５５】
操作者が駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入位置Ｘにおける所定時間ｔまたは所定回転角度位置θに対する回転数ωδを計算して設定値を直接入力することができる。ただし、既述のとおり、製麺機の製造者が設計上判明している回転数ωδを求めるために必要なパラメータを事前に制御装置２に与えておくことで、制御装置２に複数の回転数ωδをそれぞれ計算させて設定することができる。そのため、実施の形態の縮れ付与装置３では、操作者が切刃ロール４０Ａの回転数ωαを入力するだけでモータ６０Ｃの回転速度を制御させることができるので、操作者の負担が小さく作業がより容易である。
【００５６】
以上のように制御装置２を動作させることによって、麺線切出装置４０から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度が制御される。その結果、麺線が略一定の速度で送られるので、麺線が途中で寸断することがなく、縮れ具合がより変化に富んで麺の仕上がりが手揉みにより近い麺が製造される。
【００５７】
以上に説明される実施の形態の製麺機における縮れ付与装置は、実用上最良と考えられる構成が示されているが、すでにいくつかの例が挙げられているように、本発明の作用効果を十分に得られる範囲で適宜変形して実施することができる。また、本発明の縮れ付与装置は、作用効果を失わない範囲で製麺機に設置される他の目的で設置される装置と組み合わせて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、中華麺あるいは即席麺のような縮れ麺を製麺機によって製造するときに有益に実施される。本発明によって手作り麺の風味がある新しい食感の麺が生成される。本発明は、製麺機で生産される麺の品質と価値を向上させ、麺産業の発展に貢献する。
【符号の説明】
【００５９】
１ 製麺機
２ 制御装置
３ 縮れ付与装置
１０ ミキサ
２０ 麺帯生成装置
２０Ａ ホッパ
２０Ｂ コンベア
２０Ｃ 複合ロール
３０ 麺帯圧延装置
３０Ａ 圧延ロール
４０ 麺線切出装置
４０Ａ 切刃ロール
５０ 切断装置
６０ 縮れ癖付与ローラ
６０Ａ 駆動ローラ
６０Ｂ 従動ローラ
６０Ｃ モータ
６０Ｄ ギア
６１ 駆動歯
６２ 従動歯
６３，６４ 歯溝
６５，６６ 歯面
６７ 駆動歯車
６８ 従動歯車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、麺に縮れ癖を与えて縮れ麺を生成する製麺機の縮れ付与装置に関する。特に、麺線を生成する麺線切出装置の下流に設けられ、麺線に不均一な波形状の縮れ癖を付ける縮れ付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製麺機は、素材を加水混練するミキサと、麺粒を加圧しながら引き伸ばして形成される麺帯原型を複合ロールで重ね合わせて麺帯を生成する麺帯生成装置と、複数の圧延ロールで麺帯の厚さを段階的に薄くして所定の厚さの麺帯を生成する麺帯圧延装置と、麺帯を切刃ロールで縦断して麺線を生成する麺線切出装置と、麺線をカッタで裁断して所定の長さの麺を生成する切断装置と、を備えている。
【０００３】
ところで、中華麺あるいは即席麺でよく見受けられる、いわゆる縮れ麺を手作業で製造する場合は、麺の塊を手で揉んだりすることによって縮れ癖を付けるようにされる。麺の生産性を向上させるために、機械で縮れ麺を製造する場合は、麺を屈曲させてウェーブを施す縮れ付与装置が設けられる。縮れ癖は、麺線の状態で与えられることが有利である。そのため、縮れ付与装置は、一般に製麺作業の流れの方向で麺線切出装置の下流に設けられる。
【０００４】
麺に縮れ癖を付ける方法によって縮れ付与装置をいくつかの方式に分類することができる。例えば、一対の噛合ロールによって麺を屈曲させる噛合ロール方式（特許文献１参照）と、摺動抵抗を与える邪魔板によって縮れ癖を付ける邪魔板方式（特許文献２参照）と、管状または漏斗形状の筒体によって縮れを与える筒体方式（特許文献３参照）とがよく知られている。
【０００５】
邪魔板方式の縮れ付与装置では、移動する麺線に摺動抵抗が大きいゴムのような材質の邪魔板を押し付けて麺線を通過しにくくし、切刃ロールから切り出される麺線の送出速度と邪魔板を通過するときの通過速度との速度差によって麺線を案内板またはコンベアとの間で蛇行させて縮れるようにされる。また、筒体方式の縮れ付与装置では、筒体に麺線を通して筒体の内面における摺動抵抗によって麺線を筒体内で蛇行させて縮れるようにされる。
【０００６】
したがって、邪魔板方式または筒体方式の縮れ付与装置では、本質的に麺線を詰まらせて縮れさせる思想であるので、麺線を十分に強く屈曲させることができない。そのため、麺を茹で上げるときに縮れ癖が解かれてしまい、縮れ麺に要求される程度の縮れ具合ではなくなり、縮れ麺としての特徴が失われやすい。このとき、麺線の表面に断続的に切込みを入れて屈曲しやすくして縮れ癖をより強く与えることが考えられるが、麺線が屈曲部位で切れやすくなるので、麺の強さが失われてしまう。
【０００７】
噛合ロール方式の縮れ付与装置は、一対の歯車形の噛合ロールを所望の麺線の太さ程度の間隙をもって対向配置して間隙に麺線を通過させ、一対の噛合ロールの間隙において歯面形状に合わせて麺線を押し付けて屈曲するようにされる。そのため、麺線に与えられる縮れ癖が比較的強くなる。その結果、噛合ロール方式の縮れ付与装置は、麺を茹で上げるときも縮れ麺として十分な縮れ具合を維持させておくことができる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−１７９４３０号公報
【特許文献２】特開平９−２２４５４６号公報
【特許文献３】特許第３７９６１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
噛合ロール方式の縮れ付与装置は、麺線を一対の噛合ロールの間隙において歯面形状に合うように縮れ癖を付けているが、麺線を一定の速度で導入し送り出すためには、本来の歯車と同じように各歯と歯溝を同一形状に揃えて均等な間隔で配置する必要がある。そのため、縮れ具合が均一になってしまい変化をもたせるようにすることができない。その結果、麺の仕上がりが機械的で単調であって無味なものになりがちであり、職人が手作りで製造する独特の縮れ麺の風味が損なわれる。したがって、製品価値を高めるために、手作りの麺により近い縮れ具合で縮れ癖を付けることが望まれている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、製麺機に設けられる麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置であって、麺の縮れ具合に変化をもたせることができる改良された平歯車形の噛合ロール方式の縮れ付与装置を提供することを主たる目的とする。本発明のいくつかの有利な点は、具体的な実施の形態の説明においてその都度詳細に示される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、上記課題を解決するために、一対の切刃ロール（４０Ａ）を有する麺線切出装置（４０）の下流に設けられ麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置（３）において、複数の駆動歯（６１）が設けられ駆動歯（６１）の歯面形状（ｓ）と歯溝深さに（ｈ）ばらつきがある駆動ロール（６０Ａ）と駆動歯（６１）と麺線の太さに対応する間隙をもって噛み合うように駆動ロール（６０Ａ）の歯溝形状（ｓ）に対して反転形状を有する駆動歯（６１）と同数の従動歯（６２）が設けられ従動歯（６２）の歯面形状（ｓ）と歯溝深さ（ｈ）にばらつきがある従動ロール（６２）とからなり上記間隙において麺線を屈曲させる平歯車形の噛合ロール（６０）と、駆動ロール（６０Ａ）を回転させるモータ（６０Ｃ）と、麺線切出装置（４０）から切り出される麺線の送出速度（ｆα）に合わせて駆動歯（６１）と従動歯（６２）との間の麺線の導入部位（Ｘ）における周速（ｖδ）が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する制御装置（２）と、を備えてなるようにする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、噛合ロール方式であるので、麺線に縮れ癖が比較的強く付けられる。そのため、茹で上がり後も縮れ麺として十分な縮れ具合が維持される。特に、平歯車形の噛合ロール方式であるので、斜歯歯車形または山歯歯車形の噛合ロールで発生する回転軸方向の推進力であるスラストが本質的に存在しない。そのため、麺線が回転軸方向に移動しようとして送給経路を逸脱して麺線どうしがくっついたり、駆動歯と従動歯との間隙で回転軸方向に捩れて麺が引き千切られるおそれが小さい。
【００１３】
そして、歯面形状と歯溝深さにばらつきがある噛合ロールで麺線を屈曲させるので、麺線の屈曲形状と太さにばらつきが生じて単調でなくなり、麺の縮れ具合がより変化に富んだものとなる。そのため、麺の仕上がりが手揉みにより近くなって手作りの縮れ麺の独特の風味が損なわれず、機械生産では存在しなかった新しい食感の麺が生成される。その結果、製麺機で生産される縮れ麺の価値を向上させる効果を奏する。
【００１４】
このとき、駆動ロールと従動ロールの各歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがあるため、回転軸の中心から駆動歯と従動歯との間の麺線の導入部位までの距離が各歯毎に異なるので、麺線の導入部位における周速が変化する。そのため、麺線を定速で安定して導入して送り出すことができず、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が寸断されたり、駆動歯と従動歯との間隙で麺線が引き千切れるおそれがある。また、駆動歯と従動歯との間隙に麺線を介在させて噛み合うときに麺線に作用する力が適正に均等に伝達されないので、噛合ロールががたついて振動と騒音が増大する。
【００１５】
本発明の製麺機の縮れ付与装置は、麺線切出装置から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯と従動歯との間の麺線の導入部位における周速が常に一定になるようにモータの回転速度を制御する制御装置を備えているので、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が略一定の速度で安定して送られる。そのため、麺線切出装置と縮れ付与装置との間で麺線が寸断したり、駆動歯と従動歯との間隙で麺線が切れることがない。また、駆動歯と従動歯の噛合時のストレスが増大せず、振動と騒音が抑制されるとともに噛合ロールの損傷のおそれが小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の縮れ付与装置を備える製麺機の概容を示す模式図である。
【図２】縮れ付与装置の噛合ロールの構成を示す平面断面図である。
【図３】噛合ロールの構成を示す断面図である。
【図４】縮れ付与装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、縮れ付与装置が適正配置される製麺機の全体構成が模式的に示される。図１に示される製麺機１は、ミキサ１０と、麺帯生成装置２０と、麺帯圧延装置３０と、麺線切出装置４０と、切断装置５０と、を含んでなる。ミキサ１０で混練される素材から生成される麺粒は、麺帯生成装置２０で麺帯にされてから麺帯圧延装置３０で送り方向Ｆに送り出されながら段階的に所定の厚さまで圧延される。麺帯は、麺線切出装置４０で麺線にされ、切断装置５０で所定の長さに裁断される。実施の形態の製麺機１は、図示しない茹麺装置を備えており、所定の長さに裁断された麺が定量の麺の塊に分けられて茹で上げられる。
【００１８】
ミキサ１０は、水平方向の回転軸に対して放散するように設けられる複数の混練棒を備える。ミキサ１０は、混練棒を回転軸廻りに回転させ、素材に適量の水を加えて素材を混練する。適量の水を含む素材は、大きさが不均一の麺粒になる。ミキサ１０で加水混練される素材から生成される多数の麺粒は、麺帯生成装置２０に供給される。
【００１９】
麺帯生成装置２０は、ホッパ２０Ａと、コンベア２０Ｂと、一対の複合ロール２０Ｃと、を含んでなる。麺帯生成装置２０は、ミキサ１０から供給される麺粒をホッパ２０Ａに集積する。麺帯生成装置２０のホッパ２０Ａに近接配置されている一対の圧縮ロールは、麺粒を圧縮し麺粒から連続する板状の麺帯原型を形成しながらコンベア２０Ｂに送り出す。麺帯生成装置２０は、複数の麺帯原型を形成して複数の麺帯原型が重なるようにコンベア２０Ｂで複合ロール２０Ｃに搬送する。複合ロール２０Ｃは、複数の麺帯原型を重ね合わせながら圧延して反物のような麺帯を生成する。
【００２０】
麺帯圧延装置３０は、ミキサ１０から切断装置５０までの製麺作業の流れに従う麺帯の送り方向Ｆに沿って整列配置される複数の圧延ロール３０Ａでなる。圧延ロール３０Ａは、モータによって回転するメスロールとメスロールに従動するオスロールとの一対の円筒回転体でなる。オスロールは、メスロールのフランジ間に収容されるように所定の間隙をもってメスロールに対向配置される。麺帯圧延装置３０は、複数の圧延ロール３０Ａのメスロールとオスロールとの間隙を送り方向Ｆの整列順に小さくすることで麺帯の厚さを段階的に薄くして麺帯を所望の太さに相応する所定の厚さまで圧縮しながら引き伸ばす。
【００２１】
麺線切出装置４０は、所定の厚さの麺帯を連続的に縦断して麺線を生成する一対の切刃ロール４０Ａを有する。切刃ロール４０Ａの切刃の形状には複数の種類があって、切刃の形状に対応して麺線の断面形状が決められる。また、切刃ロール４０Ａの幅方向に同一間隔で配置される複数の切刃における隣接する切刃どうしの間隔は、所望の麺の太さに合わせて決められている。
【００２２】
切断装置５０は、麺線切出装置４０で切り出された麺線を所定の長さに裁断するカッタを含んでなる。カッタは、麺線を所定時間毎に切断するように動作する。したがって、切断装置５０に送られてくる麺線の送り速度が一定である場合は、麺の長さが略一定にされる。一方、切断装置５０に送られてくる麺線の送り速度が変動する場合は、麺の長さが送り速度の変動に比例してばらつく。
【００２３】
実施の形態の製麺機１では、後に詳細に説明される制御装置２によって麺帯生成装置２０の複合ロール２０Ｃと麺帯圧延装置３０の複数の圧延ロール３０Ａと麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａとをそれぞれ回転させる各モータが制御される。各モータに駆動電流を供給する駆動回路装置（モータドライバ）は、制御装置２から別々に制御信号を受けて、各モータが独立して制御される。ただし、モータがサーボモータであるときは、制御装置２は、速度指令を同期させて出力し各モータを同時に制御することができる。
【００２４】
本発明の製麺機１では、麺帯と麺線の送り方向Ｆに従う製麺作業の流れの方向で麺線切出装置４０の下流に麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置３が設けられる。図１に示される実施の形態の製麺機１においては、縮れ付与装置３は、麺線切出装置４０と切断装置５０との間に設けられる。また、縮れ付与装置３は、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａの下側に配置される。このとき、平行に送られる多数本の麺線が絡み合わないようにするために、麺線切出装置４０と縮れ付与装置３との間に複数の麺線を平行に分離して通過させる案内部材が設けられる。
【００２５】
縮れ付与装置３は、麺線に縮れ癖を付与する噛合ロール６０を備える。噛合ロール６０は、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂとの一対の円筒回転体でなる。また、縮れ付与装置３は、駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃとモータ６０Ｃの回転速度を制御する制御装置２とを備える。制御装置２は、麺線切出装置４０から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度を制御する。
【００２６】
制御装置２によって切刃ロール４０Ａにおける麺線の送出速度に対して噛合ロール６０における麺線の導入速度が常に僅かに速い一定の速度になるようにされるので、一対の切刃ロール４０Ａと縮れ癖を付与する噛合ロール６０との間で麺線が略一定の速度で送られる。そのため、麺線切出装置４０と縮れ付与装置３との間で麺線が寸断することがない。また、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂの間隙で麺線が切れたり、噛合不良のストレスによる振動と騒音が抑制される。また、切断装置５０に送られる麺線の送り速度の変動が小さいので、麺の長さのばらつきが十分に小さくされるという利点がある。
【００２７】
図２に、図１に示される噛合ロール６０の平面断面が示される。また、図３に、噛合ロール６０の横断面が示される。本発明でいう平歯車形の噛合ロールとは、歯車どうしの歯の噛合いで回転駆動力が直接伝達される平歯車そのものを意味するものではなく、直径よりも幅が長い円筒回転体であって歯車のような複数の歯を有する回転体のことをいう。
【００２８】
縮れ付与装置３は、より具体的には、複数の駆動歯６１が設けられ駆動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある駆動ロール６０Ａと、駆動歯６１と麺線の太さに対応する間隙ｇをもって噛み合うように駆動ロール６０Ａの歯溝形状に対して反転形状を有する駆動歯６１と同数の従動歯６２が設けられ従動歯６１の歯面形状ｓと歯溝深さｈにばらつきがある従動ロール６０Ｂとからなり、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇにおいて麺線を屈曲させる噛合ロール６０を含んでなる。
【００２９】
実施の形態の噛合ロール６０は、回転軸に平行な複数の歯を有する平歯車形ロールである。平歯車形であるので本質的にスラストが発生しないから、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇにおいて麺線を縮れ癖が解けない程度に十分に強い力で屈曲させても麺線は真直ぐに送り出される。そのため、麺線どうしがくっついたりすることがなく、切断装置５０に送られる。また、駆動歯と従動歯との間隙で麺が千切れることがない。
【００３０】
駆動ロール６０Ａの全駆動歯６１の各先端は、駆動ロール６０Ａの回転軸を中心とする同一の歯先円の円周上に位置する。また、従動ロール６０Ｂの全従動歯６２の各先端は、従動ロール６０Ｂの回転軸を中心とする駆動ロール６０Ａの歯先円と同一直径の歯先円の円周上に位置する。したがって、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇが維持される。また、駆動歯６１と従動歯６２の先端は、麺線を切断しないように曲面にされる。
【００３１】
従動ロール６０Ｂの従動歯６２が駆動ロール６０Ａの歯溝形状ｓの反転形状を有するということは、従動歯６２の歯面形状ｓが駆動歯６１の歯溝形状と相似であるということを意味するものではない。従動歯６２の歯面形状ｓは、駆動歯６１と従動歯６２とが麺線の太さに対応する間隙ｇをもって干渉することなく噛み合うように駆動ロール６０Ａの歯溝６３に従動歯６２が入り込む形状を有する。同じように、従動ロール６０Ｂの歯溝６４に駆動歯６１が干渉することなく入り込む。したがって、駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇが一定であるとは限らない。
【００３２】
図３に示されるように、駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおいて駆動歯６１と従動歯６２との間隙ｇに麺線が導入されると、麺線が間隙ｇで圧縮されて駆動歯６１の歯面６５と従動歯６２の歯面６６との間に形成される波形状に合致するように麺線に縮れ癖が付けられる。このとき、駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂの歯面形状ｓと歯溝深さｈにはばらつきがあるので、縮れ具合が不定で厚さが不均一の波形状の変化に富んだ縮れ癖が付けられる。
【００３３】
実施の形態における噛合ロール６０の駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃは、制御装置２の制御信号に従う回転速度で回転するインダクションモータである。制御装置２は、制御信号として単位制御時間毎の速度指令を出力する。また、図２に示されるモータ６０Ｃは、駆動軸が駆動ロール６０Ａの回転軸に直結するダイレクトドライブ方式の交流電動機である。
【００３４】
より正確に回転速度を制御するために、モータ６０Ｃを位置決め制御が行なえるサーボモータにすることができる。モータ６０Ｃがサーボモータである場合は、制御装置２は、単位制御時間毎の位置指令または位置指令と速度指令とを演算して出力する。このとき、モータ６０Ｃの回転位置を検出する位置検出器と回転速度を検出する速度検出器が設けられる。制御装置２は、位置検出器と速度検出器から出力される検出信号を入力してモータ６０Ｃをサーボ制御する。
【００３５】
実施の形態の縮れ付与装置３は、従動ロール６０Ｂを駆動ロール６０Ａと反対方向に等速に回転させるように駆動ロール６０Ａの回転駆動力を従動ロール６０Ｂに伝達するギア６０Ｄを備える。ギア６０Ｄは、駆動ロール６０Ａの回転軸と同軸に設けられ駆動ロール６０Ａと共に回転する駆動歯車６７と、駆動歯車６７に従動する同一モジュールの従動歯車６８とでなる。駆動歯車６７と従動歯車６８との間に中間歯車を設けることができる。従動ロール６０Ｂは、駆動ロール６０Ａの速度変化に合わせて常に駆動ロール６０Ａと同一の回転速度で回転する。
【００３６】
駆動ロール６０Ａと従動ロール６０Ｂとの間隙ｇに麺線が存在するときは、平行に送られる複数の麺線が間隙ｇを埋めるため、駆動ロールＡの回転駆動力が間隙ｇに介在する麺線を通して従動ロール６０Ｃに伝達される。そのため、間隙ｇに麺線が存在する限り、ギア６０Ｄがなくても従動ロール６０Ｂが自由に回転する状態にしておくだけで駆動ロール６０Ａに追従させて従動ロール６０Ｂを十分に回転させることができる。ただし、より安全に安定して従動ロール６０Ｂを回転させるために、ギア６０Ｄを設けることが依然として有利である。
【００３７】
図４に、制御装置の構成がブロック図で示される。図４に示される制御装置は、統合制御装置として製麺機１の全ての制御対象を一括して制御することができる。統合制御装置は、制御対象に同期してまたは独立して複数の種類の制御信号を与えて製麺機１の全体の運転を管理することができる。ただし、以下では、制御装置２における縮れ付与装置３に直接関係する機能のみを図示して詳細に説明する。
【００３８】
実施の形態の制御装置２は、縮れ付与装置３の運転に要求される設定値または設定値を計算するために必要なパラメータを入力することができる入力装置２１と、設定値に基づいてモータ６０Ｃに制御信号を出力する指令装置２２と、設定値を記憶する記憶装置２３と、指令装置２２から出力される制御信号を入力して制御信号に従ってモータ６０Ｃに駆動電流を供給する駆動回路装置２４と、を含んでなる。
【００３９】
入力装置２１は、操作者が設定値を入力するための手段である。指令装置２２が設定値を計算して設定できる場合は、入力装置２１は、操作者が設定値を設定するために必要なパラメータを入力するための手段である。入力装置２１は、制御装置２の操作盤として必要な複数のスイッチとボタンまたはキーを備える。また、入力装置２１は、計器と表示器を含むモニタまたは液晶ディスプレイを備える。加えて、入力装置２１は、パイロットランプと警報機を含んでなる。設定値は、モータ６０Ｃの複数の所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度である。
【００４０】
指令装置２２は、設定値を設定する手段である。指令装置２２は、入力装置か２１から設定値が直接入力される場合は、入力される設定値を記憶装置２３に記憶させる。指令装置２２は、入力装置２１から設定値を設定するために必要なパラメータが入力されるときは、入力されてくるパラメータに基づいて所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度を計算して設定値として記憶装置２３に記憶させる。また、指令装置２２は、設定値として記憶装置２３に記憶されている複数の回転速度に従って制御信号を演算して出力する手段である。
【００４１】
指令装置２２は、少なくとも演算器とメモリを含んでなる。演算器は、制御信号として速度指令を演算して出力するための高速の専用演算プロセッサである。制御プログラムは、演算プロセッサが備える記憶装置（ROM, Read Only Memory）に記憶されている。また、メモリは、少なくとも演算器が出力する演算結果を記憶し得る記憶容量を有する一時記憶装置（RAM, Random Access Memory）である。
【００４２】
ただし、制御装置２が縮れ付与装置３以外の制御対象を制御する場合は、制御プログラムを記憶装置２３にインストールしておき、製麺機１を運転するときに制御プログラムを記憶装置２３から読み出してメモリに記憶させ実行させることができるように、制御装置２に汎用のパーソナルコンピュータの機能が要求されることがある。制御装置２がパーソナルコンピュータの機能を有する場合は、指令装置２２に中央演算処理装置（CPU, Central Processing Unit）と比較的容量が大きいメモリが設けられる。
【００４３】
指令装置２２は、複数の駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度に合わせて一定になるように導入部位Ｘにおける所定時間または所定回転角度位置に対する回転速度を記憶装置２３から読み込んで回転速度に従う速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。特に、指令装置２２は、切刃ロール４０Ａと噛合ロール６０との間で麺線が絡んだり、引っ掛かったりすることなく安定して送られるために、切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度に対して噛合ロール６０の麺線の導入速度が僅かに速い一定の速度に維持される回転速度に従う速度指令を出力する。
【００４４】
また、実施の形態における指令装置２２は、予め設定され記憶装置２３に記憶されている麺線の送出速度に相応する回転速度に従う速度指令を演算して切刃ロール４０Ａを回転させるモータ４０Ｂの駆動回路装置２５に出力する。また、指令装置２２は、麺帯の送出速度を揃えるために、予め設定され記憶装置２３に記憶されている麺帯の送出速度に相応する回転速度に従う速度指令を麺帯圧延装置３０の各圧延ロール３０Ａを回転させる各モータ３０Ｂの駆動回路装置２６に出力する。ただし、各モータ３０Ｂとモータ４０Ｂとを同期して回転させることは要求されない。
【００４５】
記憶装置２３は、複数の設定値を記憶する手段である。指令装置２２が具備するメモリを記憶装置２３として利用することができる。ただし、指令装置２２のメモリに設定値を記憶させる場合は、制御装置２の電源を遮断したときに設定値が消去される。そのため、制御装置２の電源を投入して制御プログラムを起動するたびに設定値を設定する必要が生じる。したがって、基本的に、制御装置２の電源が遮断されているときでも設定値のデータを失うことがなく、設定値のデータを任意に書き換えることができる記憶装置２３を設けることが望ましい。
【００４６】
駆動回路装置２４は、指令装置２２から出力される速度指令を入力して速度指令に従う駆動電流をモータ６０Ｃに供給する。好ましくは、駆動回路装置２４のアンプにインバータ制御回路を設けてモータ６０Ｃをより正確に制御するようにされる。モータ６０Ｃがサーボモータであるときは、位置決め制御を行なうために、指令装置２２と駆動回路装置２４との間に位置検出器と速度検出器から入力される検出信号を処理して駆動回路装置２４に制御信号を出力するモータ制御装置が設けられる。
【００４７】
以下に、制御装置２の動作を説明する。ここで、麺線切出装置４０の切刃ロール４０Ａにおける回転軸の中心から切断部位までの半径をｒα（ｍｍ）とし、設定されている回転数をωα（ｒｐｍ）としたときの切断部位における周速をｖα（ｍ／ｓｅｃ）とする。このとき、切刃ロール４０Ａの麺線の送出速度ｆα（ｍｍ／ｍｉｎ）は、切刃ロール４０Ａの切断部位における周速ｖαとおよそ一致するとみなすことができる。なお、回転数ωは、回転速度ｖに換算されるので、同一のパラメータとして説明する。また、指令装置２２の演算装置は、単位を揃えて計算するものとする。
【００４８】
切刃ロール４０Ａの切断部位における周速ｖαは、切刃ロール４０Ａの回転数ωαと切断部位までの半径ｒαとの積である。設計上、噛合ロール６０の各駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置は決められている。また、複数の各駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置における回転軸の中心から噛合位置までの距離ｒδが決められている。このとき、駆動歯６１と従動歯６２との噛合位置で麺線が導入されるので、麺線の導入時に駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置と麺線の導入部位Ｘが一致し、距離ｒδは、回転軸の中心から導入部位Ｘまでの半径であるとみなすことができる。
【００４９】
指令装置２２は、基本的に、噛合ロール６０の駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速ｖδが切刃ロール４０Ａにおける麺線の送出速度ｆαに対して噛合ロール６０における麺線の導入速度ｆδが１．１倍〜１．３倍程度の僅かに速い一定の速度であるように駆動ロール６０Ａを回転させるモータ６０Ｃの回転速度を制御する。モータ６０Ｃに要求される回転数ωδは、周速ｖδに周速ｋｖα（ただし、定数ｋは１．１〜１．３）を代入して距離ｒδと周速ｋｖαとで求められる。
【００５０】
したがって、指令装置２２は、第１番目から第ｎ番目までの全ての駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の各導入部位Ｘにおける各到達予定の所定時間ｔに対する回転数ωδをそれぞれ設定値として記憶装置２３に記憶させておく。なお、所定時間の実数値は絶対時刻ではなく時間幅である。または、駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入部位Ｘに到達したときの基準の回転角度位置に対する回転角度位置θが事前にわかるので、指令装置２２は、各導入部位Ｘにおける所定回転角度位置θに対する回転数ωδを設定値として記憶装置２３に記憶させておくようにすることができる。
【００５１】
指令装置２２は、記憶装置２３に記憶されている複数の所定時間ｔをデータセレクタにセットして常時時間を測定する。指令装置２２は、第ｎ番目の駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入位置Ｘｎとが一致するｔｎ時間に到達したときに所定時間ｔｎに対する回転数ωδｎを記憶装置２３から読み出して、回転数ωδｎに相当する速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。
【００５２】
または、指令装置２２は、記憶装置２３に記憶されている複数の所定回転角度位置θをデータセレクタにセットして常時位置検出器から位置を検出する。指令装置２２は、第ｎ番目の駆動歯６１と従動歯６２の噛合位置が導入位置Ｘｎとが一致する所定回転角度位置θｎに到達したときに所定回転角度位置θｎに対する回転数ωδｎを記憶装置２３から読み出して、回転数ωδｎに相当する速度指令を演算して駆動回路装置２４に出力する。
【００５３】
指令装置２２は、実用上は、回転数ωδを変更するたびに速度指令を演算する必要はない。例えば、初期状態で回転数ωδに相当する速度指令を演算したときに求められた速度指令をメモリに記憶させておき、それ以降ではモータ６０Ｃの回転速度を回転数ωδに変更するときにメモリから速度指令を読み出して出力するようにすることができる。または、各導入位置Ｘにおける複数の回転数ωδに相当する速度指令を予め演算しておき、回転数ωδに代えて速度指令値を設定値として記憶装置２３に記憶させておくことができる。
【００５４】
このとき、噛合ロール６０は、ある一定期間において一定の度合いで速度変化を繰り返すように回転制御される。そこで、初期状態で演算される一定期間の駆動ロール６０Ａの刃数ｎとｎ箇所の導入部位Ｘにおける各周速ｖδとから速度変化を求めて、求めた速度変化に従う特定の周波数変化で速度指令を出力するようにすることができる。指令装置２２が特定の周波数変化で制御信号を出力するようにされる場合は、制御装置２の構成をより簡単にできる。また、要求される送り速度ｖδが比較的速く噛合ロール６０の回転数ωδが１００ｒｐｍ以上に及ぶときでも、制御上の遅延時間による回転速度の誤差を小さくすることができる。
【００５５】
操作者が駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入位置Ｘにおける所定時間ｔまたは所定回転角度位置θに対する回転数ωδを計算して設定値を直接入力することができる。ただし、既述のとおり、製麺機の製造者が設計上判明している回転数ωδを求めるために必要なパラメータを事前に制御装置２に与えておくことで、制御装置２に複数の回転数ωδをそれぞれ計算させて設定することができる。そのため、実施の形態の縮れ付与装置３では、操作者が切刃ロール４０Ａの回転数ωαを入力するだけでモータ６０Ｃの回転速度を制御させることができるので、操作者の負担が小さく作業がより容易である。
【００５６】
以上のように制御装置２を動作させることによって、麺線切出装置４０から切り出される麺線の送出速度に合わせて駆動歯６１と従動歯６２との間の麺線の導入部位Ｘにおける周速が常に一定になるようにモータ６０Ｃの回転速度が制御される。その結果、麺線が略一定の速度で送られるので、麺線が途中で寸断することがなく、縮れ具合がより変化に富んで麺の仕上がりが手揉みにより近い麺が製造される。
【００５７】
以上に説明される実施の形態の製麺機における縮れ付与装置は、実用上最良と考えられる構成が示されているが、すでにいくつかの例が挙げられているように、本発明の作用効果を十分に得られる範囲で適宜変形して実施することができる。また、本発明の縮れ付与装置は、作用効果を失わない範囲で製麺機に設置される他の目的で設置される装置と組み合わせて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、中華麺あるいは即席麺のような縮れ麺を製麺機によって製造するときに有益に実施される。本発明によって手作り麺の風味がある新しい食感の麺が生成される。本発明は、製麺機で生産される麺の品質と価値を向上させ、麺産業の発展に貢献する。
【符号の説明】
【００５９】
１ 製麺機
２ 制御装置
３ 縮れ付与装置
１０ ミキサ
２０ 麺帯生成装置
２０Ａ ホッパ
２０Ｂ コンベア
２０Ｃ 複合ロール
３０ 麺帯圧延装置
３０Ａ 圧延ロール
４０ 麺線切出装置
４０Ａ 切刃ロール
５０ 切断装置
６０ 縮れ癖付与ローラ
６０Ａ 駆動ローラ
６０Ｂ 従動ローラ
６０Ｃ モータ
６０Ｄ ギア
６１ 駆動歯
６２ 従動歯
６３，６４ 歯溝
６５，６６ 歯面
６７ 駆動歯車
６８ 従動歯車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の切刃ロールを有する麺線切出装置の下流に設けられ前記麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置において、複数の駆動歯が設けられ前記駆動歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがある駆動ロールと前記駆動歯と前記麺線の太さに対応する間隙をもって噛み合うように前記駆動ロールの歯溝形状に対して反転形状を有する前記駆動歯と同数の従動歯が設けられ前記従動歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがある従動ロールとからなり前記間隙において麺線を屈曲させる平歯車形の噛合ロールと、前記駆動ロールを回転させるモータと、前記麺線切出装置から切り出される麺線の送出速度に合わせて前記駆動歯と前記従動歯との間の麺線の導入部位における周速が常に一定になるように前記モータの回転速度を制御する制御装置と、を備えてなる製麺機の縮れ付与装置。
【請求項１】
一対の切刃ロールを有する麺線切出装置の下流に設けられ前記麺線に縮れ癖を付ける縮れ付与装置において、複数の駆動歯が設けられ前記駆動歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがある駆動ロールと前記駆動歯と前記麺線の太さに対応する間隙をもって噛み合うように前記駆動ロールの歯溝形状に対して反転形状を有する前記駆動歯と同数の従動歯が設けられ前記従動歯の歯面形状と歯溝深さにばらつきがある従動ロールとからなり前記間隙において麺線を屈曲させる平歯車形の噛合ロールと、前記駆動ロールを回転させるモータと、前記麺線切出装置から切り出される麺線の送出速度に合わせて前記駆動歯と前記従動歯との間の麺線の導入部位における周速が常に一定になるように前記モータの回転速度を制御する制御装置と、を備えてなる製麺機の縮れ付与装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１６０６６７（Ｐ２０１１−１６０６６７Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２５０（Ｐ２０１０−２３２５０）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００１３２７２５）株式会社ソディック (197)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００１３２７２５）株式会社ソディック (197)
【Ｆターム（参考）】
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