JP2002533145A - 製造工程における製品の分布を制御する装置および方法 - Google Patents

製造工程における製品の分布を制御する装置および方法

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JP2002533145A
JP2002533145A JP2000590017A JP2000590017A JP2002533145A JP 2002533145 A JP2002533145 A JP 2002533145A JP 2000590017 A JP2000590017 A JP 2000590017A JP 2000590017 A JP2000590017 A JP 2000590017A JP 2002533145 A JP2002533145 A JP 2002533145A
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potato
fryer
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ウイリアム ピー. ラッド,
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レコット、インコーポレイテッド
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    • A23L19/00Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • A23L19/10Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof of tuberous or like starch containing root crops
    • A23L19/12Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof of tuberous or like starch containing root crops of potatoes
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  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 製造ライン上での製品の分布状態を調整する装置および方法、特には、フライヤーから出てくるポテトチップの含水量を測定する多数のセンサーおよび含水量に修正を必要とする変動状態が存在するか否かを決定するコントローラを含む、ポテトチップの量産工程におけるフライヤーの幅方向でのポテトスライスの分布を制御する装置および方法。検出された含水量の変動に対応するルックアップテーブル中の位置調整値に応じてコントローラにより制御される多数の回転可能な樋型分布装置を備えている。この樋型分布装置は、これにより、調整され、フライヤーの幅方向に亘るポテトスライスの分布状態を、フライヤーから出ていくチップの含水量の変動が低減され、あるいは、除去されるように、修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般には、製造工程において製造装置への製品分布を制御して
最終製品の品質を改善する装置およびその方法に関し、特には、例えば、ポテト
チップ用ポテトスライス等の食品スライスのフライヤー幅方向における分布状態
を、フライヤーの幅方向でのスライスの含水量の変動を最少にするようにフライ
ヤーの幅方向に亘ってフライヤーに供給されるスライスの分布を修正することに
より、フライヤーから出ていくスライスの含水量の変動を補償するように、制御
する装置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポテトチップの大量生産においては、一般には、ポテトスライスを高温油槽に
連続的に供給し、パドル、コンベヤー等の適当な手段により高温油槽中を移送し
、適当時間の後、ポテトチップスの含水量が約1.3(重量)%−1.4(重量
)%に低減したときに、油槽から取り出す工程が採用される。
【0003】 この工程におけるフライヤーは、一般には、約365°Fの揚げ油を収容する
縦長の槽即ちタンクでなり、タンクには油供給口と油返還出口とが設けられ、ポ
テトスライスを揚げるための高温油が循環供給される。ポテトスライスは、皮を
剥いた生ポテトを複数の遠心スライサーヘッドに供給することにより形成され、
ポテトは該スライサーヘッドにより適当な厚さのほぼ一様な薄切れ状にスライス
される。スライサーヘッドから出るポテトスライスは、次いで、複数の樋式水路
に供給され、これらの樋によりポテトスライスはコンベヤーベルトに導かれ、コ
ンベヤーベルトに載せられてフライヤー内に送られる。
【0004】 各樋の位置は、一般には、生ポテトスライスがフライヤーの幅方向にわたって
概ね一様に分布するように方位づけられている。しかしながら、例えば、油の流
れ、油の温度、ポテトスライスの動き、等のフライヤー内に状態変化が生じると
、ポテトスライスの揚げ状態が不均一となり、得られるチップスは比較的に含水
量のバラツキの大きなものとなることがある。このような含水量に変動があると
、製品の鮮度感の面で、顧客の不満のもととなる。
【0005】 更に、製造過程において、定期的保守手続きとして、スライサーヘッドの交換
のために、個々のスライサーを定期的に一次閉鎖する必要がある。従来技術の工
程では、このような場合、スライサーヘッドを交換する間、全ラインを止める必
要があるので、チップ生産を中断しなければならなかった。この場合、一般に、
スライサーへの皮むきポテトの供給を休止し、供給されたポテトスライスがライ
ンから空になるのを待ってラインを止め、スライサーヘッドを取り替え、皮むき
ポテトのスライサーへの供給を開始し、そして、生産ラインを再始動させる方法
が採られる。スライサーヘッドを周期的に交換することは、効率を低下させ生産
量を制限するという製造工程の欠点となっている。したがって、従来技術には、
高製品品質が一貫して得られるように更に改善するとともに、設備保守の必要に
起因する生産休止を最少にするように、改善が必要である。
【0006】
【発明の開示】
この発明は、生産工程における製品の分布を、製品品質の一貫性を向上させる
ように、改善するための装置およびその方法を提供する。他の面では、この発明
は、定期的な設備保守を実施のために生産ラインを止めることを必要としない、
装置およびその方法を提供する。
【0007】 特に,本発明は、ライン内の所定位置における個々の製品の物理特性パラメー
タを測定する手段と、測定された特性パラメータを所定値と比較する手段と、お
よび、製造ライン上での製品分布のプロフイールを、前記比較結果の関数として
変化させる手段を有する、製品製造ラインにおけ製品の分布プロフイールを制御
するための装置を提供する。
【0008】 本発明は、更に他の面では、それぞれポテトの供給部を備えていて、ポテトか
ら複数のほぼ一様なポテトスライスを形成し、それぞれの出口からポテトスライ
スを排出する複数のスライサーヘッドと、一端が該出口に作動的に連結されてい
て、他端が、少なくともその一つが制御可能に回転可能であるポテトスライスを
コンベヤー上の特定位置に載置する分布装置にまで伸びている、ポテトスライス
をコンベヤーに送る複数の樋と、揚げるべきポテトスライスをコンベヤーから受
け、そのポテトスライスから作られるポテトチップをその出口から排出するフラ
イヤーと、フライヤーから出てくるポテトチップの含水量をフライヤーの幅方向
位置の関数として検出し、その含水量を表示する信号を発生する、フライヤー出
口に近接して設けられた複数のセンサーと、前記信号を受け、これらの信号を予
め定められた設定値と比較し、フライヤーの幅方向位置の関数としてのポテトチ
ップ間の含水量に変動があるか否かを決定するコントローラーと、および、含水
量の変動状態の関数として少なくとも一つの回転制御可能な分布装置に対する位
置調整値を含むルックアップテーブルとを有し、前記コントローラが、得られた
含水量変動状態を入力することによりルックアップテーブルから位置調整値を引
き出し、前記少なくとも一つの回転制御可能な分布装置を、該含水量の変動を減
少させるようにコンベヤー上へのポテトスライスの分布を変化させるような位置
に回転させるように制御する、ポテトチップの量産ラインにおける、フライヤー
幅方向のポテトスライスの分布状態を制御する装置を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の説明を目的として、ポテトチップスの製造装置に関して本発明を述べ
るが、本発明は、均一な製品特性が得られるか否かが製造工程における製品分布
パラメータに依存するような、製品を分布させて製造する如何なる製造工程にも
適用可能であることは、当業者において明らかであろう。 ポテトチップスの量産工程においては、皮を剥いた生のポテトが複数の遠心ス
ライサー10a−10dに供給され、実質的に一様な厚さの実質的に一様な形状
のスライスにカットされる。これらのスライサーは、例えば米国特許NO.4,
945,794に見られるように、当技術分野において周知のものであるので、
ここではその作動についての説明を省略する。
【0010】 生のポテトスライス16は、複数の樋12a−12dによって、スライサ−か
ら洗浄ベルト18に移送され、フライヤー20に供給される前に、そこで洗浄さ
れ得る。フライヤー20は、高温揚げ油の循環供給装置を含んでいる。ポテトス
ライスは、複数の樋分配シュート14a−14dによりベルト18の上に乗せら
れる。ポテトスライスは、パドル等の機構(図示せず)により所定時間の間にフ
ライヤー内を移送され、これにより得られたチップは、エンドレスベルト等のコ
ンベヤー22により、フライヤーから取り出される。 これらのチップは次いで複数の含水量レベルセンサーヘッド24a−14cの
近くを通過し、該センサーにより、ベルト上の位置により左(24a)、中央(
24d)および右(24c)に区分されたチップの含水量レベルが検出される。
これらのセンサーヘッドは周知のもので、科学工業開発コーポレーション(Scie
ntific Industrial Corporation)のMM55を使用することができる。
【0011】 センサーヘッド24a−14cは、検出した含水量レベルを電気信号に変換し
、これ信号を信号ライン26a−26cを通してプログラム可能型論理制御装置
(PLC)28に出力する。受信した含水量読み値に基づき、PLCは、回転可
能な樋シュート14bおよび14cの向きを調整して、左、中央、および右の指
示に従ってフライヤーから出ていくチップの含水量レベルの変動を補償し矯正す
るように、ベルト18の幅方向における生スライスの分布を変更する。この変動
は、他の現象と同様に、フライヤー内での油の流れ、フライヤー内での油の温度
勾配、スライスの移動、等の条件の変動に起因して生じ得るものである。
【0012】 図4に示す好ましい作動モードにおいて、PLC28は、ステップS40で、
含水量読み値を収集し、ステップS41で、所定時間の間の左、中央、右の含水
量読み値の各平均を求める。ステップS42で、それら平均値が予め定められた
変動限と比較され、含水量レベル間に大きな変動が生じているか否かが決定され
る。 例えば、図5および図6に示すように、含水量レベルが許容範囲内にあるとき
、“的確”として“O”と区分され、許容範囲を超えている場合には、“高い”
として“H”と区分され、また、許容範囲以下の場合には、“低い”といて“L
”と区分される。ステップS43で、比較結果が、図5の50または図6の60
のように、ルック−アップテーブル(LUTs)に入力され、回転可能な樋シュ
ート14bおよび/または14cの調整が必要か否かが決定される。
【0013】 LUTsにプログラムされた調整値は、十分に長時間にわたる測定と観察を通
しての実験により求められている。本実施例においては、内側の水路シュート1
4bおよび14cは回転可能であるが、外側の水路シュート14aおよび14b
は固定されていて、スライスをベルト18の外側端部の少し内側に位置させるよ
うなる方向に向けられている。 図2は、シュート14bの側面図である。図示するように、モータ141が、
シュート14bの底部に取り付けられている柱143を回転させるプーリまたは
ベルト142を駆動する。
【0014】 樋シュートは、フライヤーから出ていくチップの含水量レベルの変動(バラツ
キ)を小さくするように回転される。内側シュートの可能な回転角は、ベルト1
8の中央にスライスを載置する位置と、それぞれの外側のシュートの極近傍にス
ライスを載置する位置との間の角度に設定される。 シュートが外側限に位置したとき、あるいは、他の制御シュートと衝突し得る
領域に位置した時には、近接センサー(図示せず)がこれを検出する。リミット
スエッチ(図示せず)がモータのハウジング内に設けられていて、モータの回転
限を定める。各制御可能なシュートの位置する範囲は、ゼロから100の範囲で
目盛づけられ、中央位置が50とされ、全反時計回り方向位置(CCW)がゼロ
とされ、全時計回り方向位置(CW)が100とされている。含水量の読み値に
応じて、シュートは大調整、小調整、あるいは、変化なし、で回転される。“大
”調整および“小”調整に対応する回転角の程度は、試行錯誤により適当に設定
される。
【0015】 図5および図6に、予測の含水レベル読み値に基づく調整値の例を示す。例え
ば、図5に示すように、フライヤーの右側が“低”含水レベル読み値を示し、中
央部および左側の含水レベル読み値が目標レベル内である場合には、シュート1
4cが反時計回りに“大”程度に回転され、一方、シュート14bは、反時計回
り“小”程度に回転される。この調整により、フライヤーの右側により多くのス
ライスが供給されるように、フライヤー幅方向のスライスの分布変更がなされる
。これを図3Aに示す。
【0016】 図3Bに示すように、フライヤーの左および右側でのチップの含水レベルが高
く、フライヤーの中央部でのチップの含水レベルが目標範囲内であることを読み
値が示す場合には、シュート14cが時計回転方向に“小”程度に進められ、シ
ュート14bは反時計回転方向に“小”程度に進められる。これにより、フライ
ヤーの左および右側に供給されるチップの量が低減され、含水レベルを目標範囲
にまで低下させることができる。
【0017】 必要な調整値は、PLC制御装置により各LUTから読み取られ、駆動信号に
変換されて信号ライン30bおよび30cを通して駆動モータ141に入力され
る。スライサーヘッドの交換等のために、スライサーの閉鎖が必要な場合におけ
るPLCの作動を図7により説明する。ステップS70で、スライサーヘッドが
閉鎖されている否かをPLCが連続的に監視する。閉鎖していることが検知され
た場合には、ステップS71で、現在の樋位置がメモリーに記憶される。ステッ
プS27で、制御可能な樋シュートが、閉鎖中のスライサーに依存する位置にま
で回転され、これによりフライヤー幅方向において一様なスライスの分布が維持
される。 ステップS73で、スライサーヘッドが復帰しているか否かをPLCが連続的
に監視する。PLCによりスライサーが作動を再開していることが決定されると
、ステップS74で、記憶された樋位置が記憶装置から引き出されて、樋は元の
位置に戻される。
【0018】 本発明では、装置は、樋位置を手動で調整することができるマニュアルモード
をも含むことができる。更に、本装置には、制御可能な樋がラインのスタート時
に向けられる“ホーム”ポジションが設けられる。この“ホーム”ポジションは
、スタート時にフライヤー幅方向での含水量レベルの変動を最少にする最適始動
位置を表す予め定められたポジションである。 更に、スライサーヘッドの入口には、フリップ・アップゲートが設けられてお
り、スライサーヘッドの交換のために閉鎖する必要があるときには、そのスライ
サーへの生ポテトの供給を停止することができる。 本発明の主題(subject matter)の十分且つ完全な開示を目的
として、本発明およびその実施例について詳細に説明したが、ここになされた開
示は、添付の請求の範囲に記載の通リの本発明の範囲を制限することを意図する
もので決してない。
【図面の簡単な説明】
この発明のその他の特徴および諸利点は、添付の図面を参照してなされる本発
明の好ましい実施例についての以下の説明より明らかになるであろう。
【図1】 本発明の一実施例である製品製造装置の概要図である。
【図2】 本発明の一実施例における回転可能な樋の正面図である。
【図3】 3Aおよび3Bは、本発明の実施例における可変角回転樋の可能方位を説明す
る説明図である。
【図4】 本発明におけるスライス樋の方向を調整するコントローラの作動系統図である
【図5】 含水量の変動に対する樋調整位置を含むルック−アップテーブルの第1の例を
示す。
【図6】 含水量の変動に対する樋調整位置を含むルック−アップテーブルの第2の例を
示す。
【図7】 スライスヘッド保守閉鎖中のスライス樋の方向を調整する本発明におけるコン
トローラの作動系統図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA ,ZW Fターム(参考) 4B016 LE01 LG06 LP07 LT01 4B059 AA01 AB01 AC02 AD20 BE11 BG07 DA07 5H309 AA01 AA20 BB01 CC06 DD13 DD27 EE07 FF20 GG03 JJ04

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製造ラインの所定位置における個々の製品の物理特性パラメ
    ータを測定する手段と、 測定された特性パラメータを所定値と比較する手段と、および、 前記比較結果の関数として製造ライン上での製品の分布プロフイ−ルを変化さ
    せる手段を有する、製品製造ライン上の製品の分布プロフイ−ルを制御する装置
  2. 【請求項2】 前記製品が、コンベヤーの幅に亘って分布されるものであり
    、前記装置が更に、該コンベヤー上の調整可能位置に該製品を置く回転可能な分
    布装置を有する、請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記プロフイール変更手段が、前記比較の結果、該測定され
    たパラメータと前記所定値とが等しくない場合には、該位置を変更させる信号を
    回転可能な分布装置に送るコントローラを有する、請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記所定値が範囲として与えられ、前記測定されたパラメー
    タが該範囲内に属さない場合には該測定されたパラメータは前記所定値に等しく
    ないと決定されるようにされている、請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記コントローラが、プログラム可能型論理コントローラ(
    PLC)を有する、請求項3に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記製品がポテトチップ製造用のポテトスライスであり、前
    記物理特性パラメータが該製造ラインで作られるポテトチップの含水量である、
    請求項4に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記所定位置が、ポテトスライスが通過してポテトチップと
    されるフライヤーの出口に位置しており、前記装置が更に該フライヤーから出て
    いくポテトチップの含水量を検出し、該含水量を表す信号を該コントローラに送
    る、少なくとも一つのセンサーを含む、請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記ポテトスライスは、少なくとも一つのスライス装置に導
    入されるポテトから形成されるものであり、該スライスは該スライス装置の出口
    に作動可能に連結された樋によりを前記分布装置に移送されるようにされている
    、請求項6に記載の装置。
  9. 【請求項9】 複数のスライス装置およびそれに連携する樋を有していて、
    該複数の樋の少なくとも一つが、前記コンベヤー上の決まった位置にポテトスラ
    イスを載置させる、固定した制御不能な分布装置を有する、請求項8に記載の装
    置。
  10. 【請求項10】 それぞれポテトの供給口を備え、該ポテトから実質的に一
    様な多数のポテトスライスを形成し、これらのポテトスライスをそれぞれの出口
    から排出する、複数のスライサーヘッドと、 該出口に作動可能に連結されており、該スライスをコンベヤーに移送する複数
    の、該コンベヤー上の特定位置にスライスを置く少なくとも一つが制御可能に回
    転可能な分布装置にまで伸びる、樋と、 前記コンベヤーから揚げるべきポテトスライスを受け、該ポテトスライスから
    製造されたポテトチップをその出口から排出するフライヤーと、 該フライヤーの出口近傍に位置していて、該フライヤーから出てくるポテトチ
    ップの含水量を該フライヤーの幅方向位置の関数として検出し、該含水量を示す
    信号を発生する、複数個のセンサーと、 前記信号を受け、該信号を予め定められた一連の値と比較して、該フライヤー
    の幅方向位置の関数としてポテトチップの間に含水量に変動があるか否かを決定
    するコントローラーと、および 含水量の変動状態の関数として該少なくとも一つの制御可能に回転可能な分布
    装置のための位置調整値を含むルックアップテーブルとを有していて、 前記コントローラが、得られた含水量変動状態を入力することにより該ルック
    アップテーブルから位置調整値を引き出し、該コンベヤー上のポテトスライスの
    分布状態を該含水量の変動を低減させるような分布状態に変化させるような位置
    に、該少なくとも一つの制御可能に回転可能な分布装置を回転させるように制御
    する、ポテトチップ量産ラインにおけるフライヤーの幅方向でのポテトスライス
    の分布状態制御装置。
  11. 【請求項11】 製造ラインの所定位置における個々の製品の物理特性パラ
    メータを測定する工程と、 測定された特性パラメータを、予め定められた値と比較する工程と、および、 該製造ライン上の製品の分布プロフイールを、該比較結果の関数として、変え
    る工程とを有する、製品製造ライン上の製品分布のプロフイールを制御する方法
  12. 【請求項12】 前記製品がコンベヤーの幅方向に亘って分布されており、
    前記製造ラインが該コンベヤー上の調整可能位置に該製品を載置する回転可能な
    分布装置を含んでいる、請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記比較の結果、前記測定されたパラメータが前記予め設
    定された値に等しくない場合には、前記回転可能な分布装置に制御信号を送って
    、該載置位置を変える工程を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記の予め設定される値が、一定の範囲をもって設定され
    ていて、前記測定されたパラメータが該範囲の外にあるときには該測定パラメー
    タは該予め設定された値に等しくないとされる、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記製品が、ポテトチップ製造用のポテトスライスであり
    、前記物理特性パラメ―タが、該製造ラインで作られるポテトチップの含水量で
    ある、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 該予め定められた位置が、ポテトスライスがその中を通過
    することでポテトチップとされるフライヤーの出口に位置しており、該製造ライ
    ンが、該フライヤーから出ていくポテトチップの含水量を検出し、且つ該含水量
    を表する信号をコントローラに送る、少なくとも一つのセンサーを更に含んでい
    る、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記ポテトスライスが、少なくとも一つのスライス装置に
    導入されるポテトから形成され、前記スライスが、該スライス装置の出口に作動
    的に連結された樋により前記分布装置に送られる、請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 複数のスライス装置およびこれに連結される樋が備えられ
    ており、該複数の樋の少なくとも一つが、ポテトスライスをコンベヤーの一定位
    置に載置する、固定された、制御不能な分布装置を含む、請求項17に記載の方
    法。
JP2000590017A 1998-12-21 1999-12-13 製造工程における製品の分布を制御する装置および方法 Pending JP2002533145A (ja)

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