JP2004508024A - 中心部充填ガムを連続的に製造するシステム - Google Patents

Abstract

液体充填ガム材料片５０を連続的に製造する方法及びシステムである。液体充填ガムの押出し成形したロープ２５を定径し且つ個々のガム片に分離する。ダイリング８３を有する回転ドラム機構及び合わさるダイ部材を有するカッターリング９０がガム材料ロープを個々の片５０に分離する。複数対のカム作動式プランジャ部材がダイキャビティ内でガム材料片を圧縮し且つ形成する。ダイ部材の角度付き溝は、製造中、ガム片の一部分が削り取られるのを防止する。空気支援力を有する供給シュートはガムロープを定径テーブルから回転ドラム機構に搬送する。ストリッパ部材１６０は、形成されたガム材料片がドラム部材６０から除去されることを保証する。ドラム機構の部分は選択的に加熱され且つ冷却される。本発明は、高生産能力を備える連続的な製造工程を行うより効率的なシステムを提供する。

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、中心部充填ガムを連続的に製造する方法、システム及び装置、特に、連続的なロープ又はストランドから液体充填ガムの個々の密封片を連続的に製造する方法、システム及び装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
今日、液体充填ガム又は中心部充填ガム及びその他の菓子製品に対する需要が強い。これらの製品は、硬いすなわち固体の外側部分すなわち外殻と、柔らかいすなわち液体中心部とを有している。外側部分は、何らかの型式のチューイングガム又はバブルガムとすることができる一方、液体中心部分は、通常、シロップ様粘調さを有する味付けした材料とすることができる。
【０００３】
今日、液体充填ガム及びその他の菓子製品を製造するため既知の多数の機構及びシステムが存在する。これらシステムの１つは、例えば、グラフ（Ｇｒａｆｆ）らへの米国特許第３，８５７，９６３号に記載されている。これら既知の機構及び過程の多くは満足し得るように作用し且つ受容可能な結果物を生じるが、改良を必要とする多数の機械上及び加工上の問題点がある。特に、より迅速、多量のシステム及びより効率的で作動が容易であり且つ機械的な故障が少ないシステムが必要とされている。
【０００４】
ガム製造技術の難点の１つは、ガム製品が粘着性であり、金型及び作動機械に付着し又は粘着し易いことである。このため、ガム製造機構は、−７３．３３゜Ｃ（−１００゜Ｆ）のような低温度にて作動させなければならないことが理解されている。しかし、このような低温度時、作動コストは増し且つ機械の作動はより困難となる。例えば、油及びグリースが充填前の固体内に凝結し、これにより材料の潤滑能力を低下させ且つ可動部品の摩擦を増大させる可能性がある。このことは、また、可動部品に更なる熱負荷を加え、高速度の作動効率を低下させることにもなる。
【０００５】
また、幾つかの既知の低温度ガム製造工程は全ての回転部品を含むほぼ全ての機械を冷却させることも必要である。このことは、製品がドラムのほぼ全周に亙ってドラム部材と接触する、片製造回転ドラム部材を利用するシステムにて特にそうである。これらのシステムにおいて、冷却は、通常、過冷却風又は気体によって行い、必要な低温度を提供する。しかし、装置の全ての部品を冷却することは、顕著な追加的な費用を生じさせ、また、機械の作動時、更なる機械的及び摩擦上の難点を発生させる。
【０００６】
また、回転型ガム製造装置にて、ガム材料のロープ又はストランドを回転機械内に効果的に供給し、また、製造された全てのガム材料片が回転機械から除去され又は剥ぎ取られることを保証することも問題であることが既知である。また、回転ドラム製造機械は、個々のガム片が製造されるとき、それらの片を「削り取る」すなわち剥落させることがしばしばであることも既知である。このことは、不必要に材料を無駄にし、また、材料が液体部分を有するならば、機械の停止及び（又は）故障を生じ、また、望ましくない最終製品とする可能性のある「漏れ物」を生じさせることになる。
【０００７】
【発明の概要】
本発明の１つの目的は、中心部充填ガム製品を製造する改良された機構及びシステムを提供することである。また、本発明の１つの目的は、連続的なガム材料ロープ又はストランドから中心部充填ガム片を連続的に製造する改良されたシステムを提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、ガム製品が製造されるとき、それらガム製品の僅かな部分が望ましくなく除去されるのを防止する回転型ガム製造機構及びシステムを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、機械の色々な構成要素の全てを冷却する必要がなく、また、実際には、機械の一部分を性能を向上させ得るように加熱することのできる連続的なガム製造機構及びシステムを提供することである。本発明の別の目的は、より迅速に且つより効率的に、中心部充填ガム製品を製造する改良されたガム製造機構及びシステムを提供することである。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、ガム材料ロープ又はストランドがシステム内により迅速に且つより効率的に供給される連続的なガム製造機構及びシステムを提供することである。本発明の更なる目的は、連続的なガム製造機構及びシステムからの製造したガム材料の除去及び（又は）剥ぎ取りを保証する機構を提供することである。
【００１１】
上記及びその他の目的は、本発明による独創的で且つ発明性のあるガム製造機構及びシステムによって充足される。該システムは、中心部充填ガム片をより迅速に、より効率的に且つより低コストにて製造する回転ドラム部材を備える押出し及びガム製造機構を備えている。
【００１２】
ガム製造機構は、定径したガム材料ロープを回転ドラム機構まで搬送する定径及び搬送テーブルを備えている。回転ドラム機構は、回転ダイリングと、回転カッターリングとを備えており、その双方は、ガム片を分離し整形し且つ製造する完全な金型すなわちダイを共に形成する合わさりダイ半体を備えている。個々のガム片の整形及び製造を助け得るように、ダイ部材の両側部にてドラム機構内に一連のカム作動式プランジャ部材が配置されている。
【００１３】
回転カッターリング内のダイ半体部材は、プランジャ部材が合わさるダイ内でガム片を形成し且つそれらのガム片をマトリックスリングに搬送するとき、ガム片の僅かな部分の薄切り又は削り取りを防止するため斜面すなわち斜角面を有している。また、ガムロープを定径するテーブルから回転ドラム部材まで搬送するため加圧空気流を利用する空気支援型供給シュートが提供される。製造されたガム製品がダイ及びマトリックスリングから突き出されるとき、その製造されたガム製品の除去を保証するためストリッパ機構が配置されている。
【００１４】
ガム製造機構及びシステムの部分は、選択的に加熱し又は冷却して機械及びシステムの効率及び性能を向上させる。定径ローラ及びガム製造ダイは、冷却気体を使用して冷却させる。ドラム部材を回転させ且つカム及びプランジャ部材を作動させる機構は、効率及び性能を向上させ得るように加熱する（又は、少なくとも冷却しない）ことができる。
【００１５】
本発明によれば、既知の過程及びシステムよりも迅速に且つより効率的に、ガムの液体充填片が製造される。
【００１６】
【発明を実施する最良の形態】
図１には、押出し成形機２０と、ガム製造機構２２とが図示されている。押出し成形機２０は、任意の従来型式のものとすることができ、液体充填機構２４を備えている。液体充填機構は、ガム２５が製造され且つ押出し成形機によって押出し成形されるとき、液体材料の流れをガムの中心部内に挿入するために利用される。ガム及びその他の菓子製品の中心部に充填する機構は、当該技術分野にて既知であり、ここで更に説明する必要はない。
【００１７】
図１Ａに図示するように、ほぼ円形の断面を有する連続的なロープ又はストランドからガム材料２５が押出し成形される。ガム材料２５は、チューイングガム又はバブルガム材料の外側心すなわち外殻２６と、液体又は柔らかい材料の内側心２８とを有している。この点について、液体充填ガム製品の中心部は味が付けられ、通常、液体又はシロップ様粘調さを有している。
【００１８】
ガム材料ロープ２５は、任意の標準的な方法にてガム製造機構２２に運ばれる。押出し成形機２０及び製造機構２２が互いに直ぐ隣接して配置されるならば、ロープ２５のストランドは、簡単に、直接、製造機構２２内に挿入することができる（図示するように）。また、従来のコンベア機構（図示せず）を利用することもできる。
【００１９】
形成されたガム材料５０の片が一度び製造機構２２によって製造されたならば、これらのガム片は、コンベア機構２８によって冷却トンネル又は機構３０に搬送される。次に、冷却機構３０から出る製造され且つ冷却された材料製品は、任意の従来の方法にて加工することができる。例えば、製品は、包装機構又はシステムに直接、供給することができ、この包装機構又はシステムにて、材料片を包み込み且つ輸送用箱又は容器に入れる。これと代替的に、製品は、包装する前に、更に冷却し又は貯蔵するため冷却室又は集結領域に搬送することができる。
【００２０】
図２に図示するように、ガム製造機構２２は、液体充填ガム５０の片を連続的に製造する回転ドラム機構４０から成る製品製造部分３４と共に、ガム搬送部分３２を備えている。
【００２１】
ガム搬送部分３２は、同様に図３に示すように、テーブル部材３６と、制御盤３８とを有している。テーブル部材３６は、一端に配置された供給機構４２と、テーブルの面に沿って配置された一連の対のローラ部材４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅとを有している。工程が完全に稼動したならば、ガム材料ロープ２５は、最初に、ローラ部材４４Ａ乃至４４Ｅにより、次に、供給シュート部材６０（以下に説明）により、次に、回転ドラム機構４０によってテーブル３６に沿って静かに引張る。複数組み又は対のローラ部材４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄは、ガムロープ２５をテーブル部材３６の頂部に沿って寸法決めし且つ搬送するのを助ける。部分３２の端部における最終組みのローラ部材４４Ｅは、ガム材料ロープを供給シュート部材６０及び個々の製品製造部分３４内に案内するために使用される。
【００２２】
供給機構４２は、ロープ２５が押出し成形機２０から出るときの数インチから材料がテーブル部材３６の製造及び定径部分に入るときの材料に依存して、より小径までロープの寸法を縮小させる円錐形の成形ダイ４３を備えている。成形ダイ４３は、ガム材料を圧搾し且つこれと同時に、ガム材料がダイを容易に通り抜けるのを許容し得るように、適宜な温度に保つべくヒータ機構３９によって僅かに加熱することができる。
【００２３】
ロープの厚さセンサ４１がテーブル部材３６の上方に配置され且つガム材料ロープ２５が縮小化ダイ４３を出るとき、そのロープの寸法（直径）を測定し得るような向きとされている。該センサは、任意の従来型式のものでよいが、超音波センサであることが好ましい。センサ４１によって得られた測定値は、制御盤３８内に供給され、テーブル部材３６におけるロープ２５の移動速度は成形ダイに入るガム材料の寸法、直径及び量を適正にし得るようにこれに応じて調節される。ガム材料ロープは、該ロープが押出し成形機２０から押出し成形される時点から該ロープが製品の製造部分３４に入る時点まで寸法（直径）が約５０乃至７５％の範囲にて縮小される。例えば、通常、１１．４３ｃｍ（４．５インチ）から３．８１ｃｍ（１．５インチ）に縮小される。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ガム材料ロープは、テーブル部材３６の頂部に沿ってきつく引伸ばさないことが好ましい。そうではなくて、ガム材料のロープは、一定の速度にて搬送部分３２に沿って運ばれ、また、製品の製造部分３４に入る前に、たるみ部分２５´を有している。
【００２５】
ロープ材料のたるみ部分２５´が角度付きのプラットフォーム３３の上に配置され且つ常時、センサアーム３７によって測定される。該角度付きプラットフォームは、たるみ部分２５´の曲線部が特定の方向に向けられることを保証する（重力の助けを受けて）。センサアーム３７は、その方向及びガムロープ２５の曲がり程度すなわちたるみ部分２５´の程度を表示する複数のセンサ部材を有している。センサによって読み取られたデータは、制御盤３８内に供給される。ガムロープのたるみが過大又は過少であるならば、テーブル部材におけるガムロープの移動速度がそれに相応して調節される。
【００２６】
好ましくは、部分３２の主要な搬送部分は、低温度に保たれガム材料がローラ部材に付着するのを防止し得るようにする。この目的のため、冷風源４９に接続された管状部材４７から冷風又は気体がローラ部材に向けられる。管状部材は、ローラ部材の両側部に沿って配置される。個々のノズル４７Ａが冷風を直接各ローラの表面に向けて該表面を所定の温度に保つ。テーブル部材３６におけるローラ部材４４Ａ乃至４４Ｅの温度は通常、−６７．７８゜Ｃ（−９０゜Ｆ）以下に保たれるが、実際の温度は材料及び製造速度に従って相違する。製造コストを管理するため、この温度は製造を支えるのにちょうど十分に低温でなければならない。必要であれば、ハウジング部材（図示せず）をローラ部材の上方に配置しローラの全体の温度を所定の温度に保つのを助けるようにすることができる。
【００２７】
ガム製造機構２２は、部材２７のような一連の支持体及び（又は）脚部材の上に配置され、また、運転者の安全性及びガム製造機構の特定の作動温度を保つことの双方のため、回転ドラム機構４０の上を摺動し且つ該ドラム機構を取り囲み得るようにされたカバーすなわちハウジング部材４８も備えている。カバー部材４８の窓部５２を設けて操作者が製品の成形工程を視覚的に検査することを許容することができる。
【００２８】
回転型ドラム機構４０は、一対の静止ドラムハウジング６２、６４内に配置された回転ドラム部材６０を有している（図３及び図４参照）。ハウジング部材６２は、ガム製造機構２２に取り付けられ且つ回転ドラム部材６０の第一の部分を取り囲んでいる。ハウジング部材６４は、ドラム部材６０の内部の中央に配置された静止軸部材６８の端部に取り付けられている。ハウジング部材６４は、回転ドラム部材の第二の部分を取り囲んでいる。２つのハウジング部分６２、６４の間に空隙６６が形成されている。ガム製造機構２２によって作動された回転主軸部材（図示せず）が静止軸部材の周りに配置され且つドラム部材６０に接続され、該ドラム部材をハウジング部分６２、６４に対し回転させる。
【００２９】
静止部材に対するベアリング及び回転主軸部材のその他の部分の寿命を引延ばし、また、ドラム部材６０が望ましくない摩擦を伴わずに自由回転するのを許容するため、カートリッジヒータのようなヒータ部材７０が静止主軸部材６８の内部に配置されている（図２参照）。カートリッジヒータ７０の温度を監視するため、熱電対７２等が静止主軸部材６８の内部に配置されている。この目的のため、細長いチャネルすなわち通路が主軸部材６８に長手方向に形成されてカートリッジヒータ部材７０及び熱電対７２を配置する。ヒータ部材７０は、ドラム部材６０に対するベアリング、回転構成要素及びその潤滑剤を適宜な作動温度に保ち且つ効率及び生産性能に悪影響を与える可能性のある過度の冷却を防止することを可能にする。また、作動部材を通常の作動温度に保つ結果、回転及び可動機構の故障及び修理が減少する。構成要素はまた耐久性及び寿命が増大し、その結果、加工、保守及び修理コストが減少する。
【００３０】
ドラム部材６０は、第一の複数のカム作動式プランジャ部材８０と、第二の複数のカム作動式プランジャ部材８２とを備えている（図６参照）。プランジャ部材はその外周の周りに複数のダイ半体８４を有するダイリング８３の両側部に配置されている。カム作動式プランジャ部材８０、８２及びダイリング８３は、中央軸部材６８に対するドラム部材６０と共に、共通の中心を有している。
【００３１】
カッターリング部材９０がダイリング８３の外側に配置され、同一の方向に回転し得るようにされている。カッターリング部材９０は、３つの案内ローラ９１、９２、９３によって支持され且つその内周の周りに複数の合わさりダイ半体部材９５を有している。カッターリング部材を所要位置に保持し且つダイリング部材８２及びドラム部材６０と共に回転させるため、１つ又は２つ以上の案内ローラ部材（例えば、ローラ部材９２）を緊張させる。一度びガム製造システムが作動し、ガム材料ロープが引張られ、回転ダイ部材６０及びダイリング部材８２の周りを回転したならば、切断リングはこれらと共に且つ同一の速度にて回転する。
【００３２】
ダイリング部材８３におけるダイ半体部材８４及びカッターリング部材９０におけるダイ半体部材９５は、互いに合わさって個別のガム片を製造するための複数のダイ又は金型を形成する。図５に図示するように、ガム材料ロープ２５をダイリングとカッターリングとの間の収斂空隙９６内に挿入し且つ合わさる２つの半円形のダイ溝部材が共に接続して円形のダイを形成する箇所である領域又は部分９８にて個別の片に切断される。その後、切断されたガム材料５０の片は、所要位置に保持され且つ以下に説明するように、個別の片がダイリング部材の周りで回転を続けるとき、カム作動式プランジャ部材８０、８２によって圧縮され、ガム片が剥ぎ取られ又は除去され且つコンベア部材２８内に落下し冷却機構３０に搬送される迄、続けられる。
【００３３】
図面に図示するように、ダイ半体は半円形の溝を備えることができその結果、同様の形状の製品に対する円形（円筒状）ダイ金型が形成される。しかし、ダイ半体は、最終製品の所望の形状に依存して任意の形状とすることが可能であることが理解されよう。
【００３４】
半円形のダイ半体部材８４、９５の外端部すなわち先端は、合わさり又は接触してガム材料ロープを個々の片に切断し且つ分離するため効果的な機構を提供する。端部はダイ部材の間に最小又は薄い線接触を提供し、ガム材料の切断を容易にし得るようテーパーを付けることができる。
【００３５】
プランジャ部材を作動させ且つ個々のガム材料片を形成するために使用されるプランジャ部材８０、８２、ダイ部材及びカム機構の概略図が図６に図示されている。図６には、容易に参照し得るよう平面図にてこれら機構の作動状態が概略図的に図示されている。
【００３６】
図６に図示するように、一連のプランジャ部材８２は、個別のロッド部材１００と、押抜きヘッド部１０２とを備えている。ロッド部材は、支持リング１０５、１０６の相応する穴すなわち開口部１０３、１０４内にそれぞれ配置されている。ライダー部材１０８は、プランジャ部材が特定の移動長さの範囲でのみ長手方向に移動することを保証する。ライダー部材はロッド部材１００に固定されている。
【００３７】
プランジャ部材８２は、ドラム部材６０の外面に沿って配置された空気ブラダーのような張力機構１１０によって長手方向に移動する（図３参照）。部材１１０内の空気圧力は所望に応じて調節し、プランジャ部材の移動及び機能を果たさせることができる。この点に関して、図６に図示するように、張力機構１１０は、カム部材１１２が図示した順序にて部材１１０の外部に沿って乗り上げるとき、プランジャ部材８２を長手方向に移動させる。
【００３８】
プランジャ部材８０の作動、移動及び構造は、プランジャ部材８２と同様であるが、プランジャ部材８０の長手方向への移動を作動させるため従来の圧力ローラ機構が使用される。圧力ローラ機構は、概略図的に図示され且つ参照番号１１４で表示されている。プランジャ部材８０の各々は、細長いロッド部材１１６と、押抜きヘッド部１１８とを備えている。ロッド部材１１６は、支持リング部材１２１、１２２の開口部１１９、１２０を通じて配置され且つ案内される。プランジャ部材８０の各々は、その外端にカム従動子部材１２４を備えている。カム従動子部材は外側カム２７０及び内側カム２７１によって形成されたスロット１２６内に配置され、圧力ローラ１１４と共に作動する。この場合にも、プランジャ部材８２の場合と同様に、プランジャ部材８０は図６に図示した順序にて長手方向に移動する。
【００３９】
図５及び図６を共に参照すると、個々のガム片５０をガムロープ２５から順次に形成する状態が図示されている。ガムロープ２５がカム部材８４、９５が共に合わさる切断部分９８に入ると、プランジャ部材８０、８２は、押抜きヘッド部１０２、１１８がダイリング、カッターリング部材又はガム材料と接触しないように配置される。ガム材料がダイリング部材の外周縁すなわち円周に沿って移動し、このため図６の右方向から左方向（図５の反時計回り方向）に移動すると、プランジャ部材８０は外側カム部材２７０によって作動され且つ作用してガム材料の切断片をダイ部材からマトリックスリング１３０の開口部内に移動させる。マトリックスリング１３０は、ドラム部材６０に取り付けられ且つダイリング部材に直ぐ並んだ位置に配置される。マトリックスリング１３０は、押抜きヘッド部及び最終的に形成されたガム製品とほぼ同一の形状の一連のダイ穴すなわち開口部１３２を有している。この構造及び工程順序は、図７、図８にも図示されている。
【００４０】
押抜きヘッド部１０２、１１８の前面１０２Ａ、１１８Ａは、それぞれ図面に図示した凹状の湾曲形状のような製品形状を有しガム材料片５０の外面を形成する。多くの形状が使用可能であり、また、表面１０２Ａ、１１８Ａの形状を変更することにより所望であるならば、ロゴを追加することができる。
【００４１】
カッターリング部材９０の半体ダイ部材９５は、ダイ半体の長手方向（軸方向）に勾配付き面９５Ａを有している。この状態は、図９、図９Ａ、図７及び図８に図示されている。ダイ部材の勾配付き面９５Ａは、プランジャ部材８０の押抜きヘッド部１１８がダイ溝部材９５内に容易に且つ効率的に入り、完全に貫通し（図８に図示するように）、また、個々のガム材料片５０をマトリックスリング１３０の開口部１３２内に移動させる。勾配付き面は、また、かかる工程をより高速度で且つガム片の端縁／隅部分を望ましくなく除去すること（「切屑」又は「薄切り片」）なく行うことを許容する。この点に関して、片を形成する工程の間、ダイリング部材８３及びカッターリング部材９０の双方は、ダイ溝部材８４、９５と共に回転し且つ共に合わさってロープ材料を挾持し且つ切断して個々のガム片にし、次に、分離し又は偏向する（図５により良く図示するように）。カッターリング部材９０のダイ溝の勾配付き面９５Ａは、材料の破片すなわち「切屑」を形成するガム材料片の端縁又は隅部が挾持されるのを防止する。切屑が形成されることは、無駄なガム材料を生じ、また、その後の機械の作動及び（又は）許容可能な最終製品の形成に対する問題点をしばしば生じる可能性のあるガム材料の破片を発生させることになる。
【００４２】
ガム材料片からの僅かな切屑を解消することはまた、無駄な材料を１０乃至１５％少なくする、すなわち材料を節約することになる。また、中心部充填ガム製品の場合、挾持及び削り取りは、薄い肉厚部分を有する製品とし、ガム材料片が製品の最終形状を形成する２つのプランジャ部材により共に圧縮されたとき、液体の中心部材料２８がガム材料片から漏洩し又は搾り出されることになろう。漏洩するガム片（「漏れ物」と称する）は、望ましくなく、それは、漏洩した液体材料は機械の作動上の問題点及びガム片の更なる輸送及び包装上の問題点を生じさせる可能性があるからである。漏洩する形成されたガム製品は、商業的な製品として使用するのに通常、許容できない。漏洩する中心部充填ガム片を取り扱うとき、消費者がよごれ且つ不都合となることは明らかである。
【００４３】
図５及び図６を更に参照すると、２組みのプランジャ部材８０、８２はマトリックスリングの開口部１３２内で共に合わさり、ガム片５０の最終寸法及び幅を形成する。この部分及び位置は、図６に参照番号１４０で表示されまた図８にも図示されている。プランジャ部材からの圧力と冷風の循環に起因する冷却温度との組み合わせ（以下に説明）は、ガム材料片を硬化させ且つその最終形状に保つことになる。この箇所にて、ガム材料片５０は、マトリックスリング部材１３０の開口部１３２内に中心がある。その後、プランジャ部材８２を開口部１３２から引き出し且つ参照番号１４２で示したその休止位置に復帰させる。これと同時に、プランジャ部材８０を更に長手方向（軸方向）に伸ばして、プランジャすなわち押抜きヘッド部１１８が形成されたガム材料片５０をマトリックスリング１３０の開口部１３２から完全に押出すようにする。この状態は、図５及び図６に参照番号１４４で示した領域内で図示されている。この箇所にて、ガム材料片５０は支持体１５０に沿ってコンベア２８上に落下し、冷却機構３０まで搬送される。また、その箇所にて形成されたガム材料片がダイリング部材８３から除去され、従って、ダイリング部材と共に回転せず、また、ガムロープ２５から新たなガム片を形成する上で問題点も生じさせないことを保証し得るようこの箇所にてストリッパ機構１６０（以下により詳細に説明）も設けられる。
【００４４】
好ましい実施の形態において、３５乃至８０対のプランジャ部材が設けられる。ダイ部材の各々は、その各側部に１つずつ設けられ且つ該側部と（従って互いに）軸方向に整合して、該ダイ部材と関係した１対のプランジャ部材を有している。プランジャ部材は通常、後退位置に偏倚されている。偏倚力は、ばね部材９９によって細長い軸部材に供給することができるが、その他の同等の偏倚機構も利用することも可能である。図６に図示するように、ばね部材は支持部材とライダー部材との間に配置されている。
【００４５】
ストリッパ部材１６０は、図１０、図１１により詳細に図示されている。ストリッパ部材１６０は、湾曲した本体部材１６４に取り付けられた、好ましくは、プラスチック材料で出来たストリッパ指状体１６２を有する一方、該湾曲した本体部材は、ベース部材すなわち板部材１６６に取り付けられる。本体部材の曲率は、ストリッパ部材をドラム部材６０に近接して配置することを許容する。本体部材１６４は、中空であり、また、冷風をダイ部材に供給する複数の開口部１６８を有することが好ましい。冷風は入口１７０を通じて供給され且つ本体１６４のチャンバ（図示せず）内に進み、該チャンバにて冷風は開口部１６８から出ることができる。開口部１６８から追い出された冷風は、２組みのダイ部材８４、９５に対して向けられ、その面を低温度に保ち且つガム材料の付着を防止する。
【００４６】
図１０に図示するように、ストリッパ部材１６０は、そのように配置される、すなわちストリッパの指状体１６２の尖った端部１６３がマトリックスリング１３０及びダイリング８３の相応するダイ部材の開口部１３２の外側に極く近接する位置となるように配置される。ストリッパの指状体１６２は、重力によって回転ドラム部材６０から落下しない形成されたガム材料片５０の全てが、ガムロープ２５からの追加的な材料片の形成を妨害する前に、物理的に除去されることを保証する。
【００４７】
ストリッパ部材１６０のベース部材すなわち板部材１６６は、１つ又はより多くの支持ブラケット部材１６９によってダイ成形機構２２に取り付けられている（図４参照）。ストリッパ部材１６０を図１０に示す上で便宜なように、供給シュート部材６０は部分的にのみ図示されている（同様に、図１３において、ストリッパ部材１６０は供給シュート部材６０の全体を見ることを許容し得るよう一部分のみ図示されている）。
【００４８】
ストリッパ部材の１つの代替的な実施の形態１６０´が図１２に図示されている。この実施の形態において、ストリッパ部材は、ストリッパ指状体１６２と、管状部材１７２とを備えており、該管状部材は冷風を追い出す複数の開口部１７４を有している。ストリッパ部材１６０´は、任意の従来の方法にてダイ成形部材２２に取り付けることができる。
【００４９】
供給シュート部材６０は、図１３乃至図１６に部分的に図示されている。図１３には、回転ダイリング及びカッターリング部材に対する供給シュート部材の設置位置が図示されている一方、図１４、図１５、図１６は好ましい供給シュート部材のそれぞれ側面図、頂面図及び底面図である。
【００５０】
供給シュート部材６０は、ガム材料ロープ２５を成形及び定径テーブル部分３６からシステム内のドラム部材６０の個々の製品成形部分まで搬送することを可能にする。供給シュート部材６０が存在しないならば、押出し成形したロープ部材２５の端部を搬送し且つその端部をダイリングの上の偏向ダイ半体部材とカッターリング部材との間の所要の位置に挿入することは困難で且つ時間を消費することになろう。供給シュート部材６０は、細長いハウジング部材１８２と、湾曲偏向板１５０と、１対の湾曲案内部材１８３、１８４とを備えている。供給シュート部材６０は、図１３に図示するように、ダイリング部材８２及びカッターリング部材９０に対して配置されている。ハウジング部材１８２は、従来のブラケット部材１８６等によって定径及び支持テーブル３６に取り付けられている。支持板１８８は、湾曲偏向装置すなわちディフレクタ板部材１５０を支持し且つ板部材１５０を供給シュート部材６０のハウジング部材１８２に確実に保持する。
【００５１】
ガム材料のロープ２５は、供給シュート部材６０を通じて「ジェット」すなわち加圧空気の流れによって引張られ且つこの流れの助けを受ける。この点に関して、加圧空気は、開口部１９０、１９１を通じてハウジング部材１８２の対向する内壁内に導入され、該ハウジング部材は、ガム材料のロープ２５をハウジング部材１８２を通じて引張る作用を果たす。追加的な空気流すなわちジェットは、ガム材料ロープの底部又は下側部に沿って導管１９２を通じて向けられる。導管１９２からの加圧空気は、ガム材料ロープ２５がハウジング部材１８２から出て且つ複数組みのダイ部材の間で切断領域９８まで搬送されるとき、該ガム材料ロープを「浮き上がらせ」且つ支持する。
【００５２】
ガム材料がダイ表面に付着するのを防止すべくダイ部材８４、９５を冷却した温度に保ち得るように冷風を２つの部分すなわちハウジング部材６２、６４の間の空隙６６内で回転ドラム部材６０の部分に導入し且つ向ける。この目的のため、１対の板部材２００、２０２は、カバーすなわちハウジング部材４８に取り付けられる（図４参照）。これらの板部材は、互いにほぼ平行であり且つその間にチャンバすなわちキャビティ２０１を形成し、該チャンバすなわちキャビティはダイリングカッターリング部材に沿って開放している。板部材２００、２０２の間のキャビティ２０１は、導管２０４からの冷風によって充填される。板部材はドラム部材６０に隣接して湾曲したプロフィールを有し、ドラム部材と正確に整合し、また、冷風を向け且つダイ部材に対して案内し、また、冷風が逃げ且つドラム部材及び作動機構の他の部品又は部分を冷却するのを防止する。チャンバ２０１内の冷風は、ダイリング部材８２、カッターリング部材９０及びそのそれぞれのダイ部材に向けられる。
【００５３】
冷風は、−６２．２２゜Ｃ（−８０゜Ｆ）以下の温度にて供給されることが好ましい。空気は、従来の二段階の冷却圧縮空気機構によって供給することができるが、冷却気体システムを含むその他のシステムを利用することも可能である。
【００５４】
回転ドラム部材のガムの切断、整形及び成形を行う構成要素が冷却されると同時に、システム及び機構のその他の部分及び構成要素は、加熱されすなわちより高温度に保たれ、その効率及び性能が悪影響を受けないようにする。これらの構成要素は、その関係した可動の構成要素と共に、特に、プランジャ部材及びカム機構を含む。この目的のため、ドラムハウジング部分６２、６４にそれぞれ入口２１０、２２０が設けられている。入口２１０、２２０は、周囲空気すなわち温風がハウジング部分６２、６４内に吸引され、すなわち導入されることを許容する。空気は出口２４０、２４２を通じて排気される。所望であるならば、空気の循環を助けるためコンプレッサ２３０を使用することができる。２つのドラムハウジング部分６２、６４に供給され又は形成された全体を包む温風は、カム従動子及びエアバッグを通常の温度に保つのに役立つ。
【００５５】
押出し成形機機構２０及びガム成形機構２２と共に使用される基本的なプラットフォームは、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）、ハンセラ（Ｈａｎｓｅｌｌａ）、エグゼキュティブ（Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ）、ユーロメック（Ｅｕｒｏｍｅｃ）等により製造された典型的なキャンディ製造機械とすることができる。押出し成形機２０は、任意の従来の型式とすることができる。押出し成形機において、その前に加工したガム材料をホッパー２１内に、次に、単一又は対の回転スクリュー部材内に投入し、該スクリュー部材はガム材料をもみ且つガム材料をガム材料ロープの形態にてダイを通じて押出し成形する。
【００５６】
本発明によれば、ガム製造機械の速度が増し、これによりガム材料の生産量が増す結果となる。上述したように、本発明と共に使用するのに好ましい冷却物は、単に冷風である。しかし、本発明によれば、ガム製造機械及び構成要素の部分を冷却するのに必要な冷風又は気体の量は、多分、従来の回転型ガム及びキャンディ製造システムよりも５０％も減少すると考えられる。このことは、ガム製造構成要素の一部分のみを冷却工程にさらすと同時に、その他の構成要素の温度をその通常の作動温度近くに保つことの結果である。
【００５７】
本発明によれば、プランジャ部材８０、８２は容易に潤滑可能である。プランジャ部材の作動温度は、既知の過程のように低温度に保たれず、従って、プランジャ潤滑剤の硬化又はゲル化に伴って経験される難点（従って形成される熱の蓄積及び摩擦力に伴う問題点）は顕著ではない。例えば、プランジャ部材の動作を潤滑するため利用される油又はその他の流体を加熱する必要はない。室温にて本機構に提供される油があれば十分である。プランジャ部材及びその他の作動機構をより多量に且つより効果的に潤滑することで、本発明の機構及びシステムはより耐久性が得られ、また、より長寿命を有することになる。
【００５８】
本発明は、液体充填ガムすなわち中心部充填ガムをより効率的に且つ連続的に製造するシステムを提供するものである。液体充填ガム材料片は、既知の工程よりも迅速に且つより効率的な工程にて製造される。この点に関して、本発明のシステムの能力は、既知のシステムの約２倍となり、何ら追加的な労働コストを伴わずに利用可能であることが予測される。
【００５９】
本発明の改良された効率は一部分、工程の開始が容易であること、ガム材料の無駄が減少すること、故障及び詰まりが少なく且つ修復がより容易であること、ガム材料が金属及び可動部材と最小程度にしか接触しないこと、及び冷却コストが大幅に削減されることに起因する。
【００６０】
また、本発明によれば、ガム材料は液体中心部の周りを一層優れた仕方にて密封する。このことは、漏洩するガム製品が少ないより優れた品質の製品を提供することになる。その結果、製造の運転停止が少なくなり且つメンテナンスも減少する。
【００６１】
本発明の特定の実施の形態を図示し且つ説明したが、当該技術分野の当業者には、多数の変更例及び代替的な実施の形態が案出されよう。従って、本発明は特許請求の範囲に記載された用語によってのみ限定することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による中心部充填ガムの連続的な製造システムを示す概略図である。
１Ａは、図１の線１Ａ−１Ａに沿った図１に図示した中心部充填ガム材料の断面図である。
【図２】
本発明によるガム製造機構の図である。
【図３】
本発明によるガム製造機構の一部分の拡大図である。
【図４】
本発明によるガム製造機構の別の部分の図である。
【図５】
本発明による回転型ダイリング及びカッターリングの概略図である。
【図６】
本発明によるガム材料の製品を製造するダイ溝部材及びカム作動式プランジャ部材の拡大図である。
【図７】
本発明によるガム製品の製造状態を示す部分断面概略図である。
７Ａは、図７の線７Ａ−７Ａに沿った断面図である。
【図８】
本発明によるガム製品の製造状態を示す部分断面概略図である。
【図９】
勾配付き壁面を有するダイ半体を示すカッターリングの一部分の斜視図である。
９Ａは、図９に図示したカッターリング溝の１つの端面図である。
【図１０】
ストリッパ機構と共に、回転型ダイリング及びカッターリングを示す別の概略図である。
【図１１】
本発明によるストリッパ機構の図である。
【図１２】
本発明による１つの代替的なストリッパ機構の図である。
【図１３】
供給シュートと共に回転型ダイリング及びカッターリングを示す別の概略図である。
【図１４】
本発明による供給シュートの側面図である。
【図１５】
本発明による供給シュートの頂面図である。
【図１６】
本発明による供給シュートの底面図である。

Claims (29)

1. 液体充填ガム材料片を連続的に製造するシステムにおいて、
   ダイリング部材及びカッターリング部材を有する回転ドラム機構と、
   その外周縁の周りに配置された第一の複数のダイ半体部材を有する前記ダイリング部材と、
   その内周縁の周りに配置された第二の複数のダイ半体部材を有する前記カッターリング部材とを備え、前記ドラム機構が回転するとき、前記第二の複数のダイ半体部材の１つが前記第一の複数のダイ半体部材の１つと合わさって円形のダイキャビティを形成し、
   ダイ半体部材の前記合わさる対の各々が、前記合わさったダイ半体部材に入り且つその内部に配置されたガム材料片を圧縮し得るように関係した１対のプランジャ部材と、該プランジャ部材を作動させるカム機構とを有し、
   前記第一及び第二の複数のダイ半体部材を冷却した流体にて冷却し、前記ダイ半体部材に対するガム材料の付着を最小にする冷却手段と、
   前記プランジャ部材及びカム機構を前記第一及び第二の複数のダイ半体部材の温度以上の温度に保つ加熱手段とを備える、液体充填ガム材料片を連続的に製造するシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、ガム材料ロープを前記第一及び第二の複数のダイ半体部材内に導入する供給シュート手段を更に備える、システム。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記供給シュート手段が、圧縮空気を使用してガム材料ロープが供給シュートを通って且つ回転ドラム機構内に移動するのを助けることを含む、システム。
4. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記冷却手段が、前記第一及び第二の複数のダイ半体部材の少なくとも一部分の上方に配置された冷却チャンバを備え、冷風が前記冷却チャンバに供給され且つ前記ダイ半体部材に向けられる、システム。
5. 請求項４に記載のシステムにおいて、前記冷却チャンバが１対の板部材を備える、システム。
6. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記加熱手段が、前記プランジャ部材及びカム部材が内部に配置された前記回転ドラム機構の部分の周りに配置された加熱チャンバを備える、システム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、前記加熱チャンバにはほぼ周囲温度の空気が供給され、プランジャ部材及びカム部材を通常の作動状態に保ち得るようにする、システム。
8. 請求項１に記載のシステムにおいて、形成されたガム材料片を前記ダイ溝部材から除去するのを助けるストリッパ手段を更に備える、システム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、前記ストリッパ手段が、前記第一の複数のダイ半体部材及び支持部材の少なくとも一方に隣接して配置されたストリッパ指状体を備える、システム。
10. 請求項８に記載のシステムにおいて、冷却した気体を前記ストリッパ手段から前記ダイ半体部材に追い出す手段を更に備える、システム。
11. 液体充填ガム材料片を連続的に製造する方法において、
    液体充填ガム材料ロープを定径手段に供給する工程と、
    前記ガム材料を定径する工程と、
    回転ドラム機構と回転切断リング機構との間に形成されたダイキャビティ内に前記定径したガム材料を導入する工程と、
    前記ダイキャビティ内にてカム及びプランジャ機構により前記ガム材料を別個の密封されたガム材料片に形成する工程と、
    前記ダイキャビティを冷却する工程と、
    前記カム及びプランジャ機構を前記ダイキャビティよりも高い温度に保つ工程と、
    前記形成された別個のガム材料片を前記キャビティから除去する工程とを備える、液体充填ガム材料片を連続的に製造する方法。
12. 請求項１１に記載の方法おいて、前記別個のガム材料片を形成する前記工程が、複数組みのカム作動式プランジャ部材を前記ダイキャビティ内で互いの方向に向けて移動させることを含む、方法。
13. 請求項１１に記載の方法おいて、前記ダイキャビティが、前記ドラム機構上の複数のダイ半体部材と、前記切断リング機構上の第二の複数のダイ半体部材とから形成される、方法。
14. 請求項１１に記載の方法おいて、前記定径したガム材料を前記ダイキャビティに導入する前記工程が、空気支援型供給シュート機構を使用することを備える、方法。
15. 請求項１１に記載の方法おいて、前記ダイキャビティを冷却する前記工程が、前記ダイキャビティの一部分に隣接してチャンバを形成することと、冷却気体を前記チャンバ内に向けることとを備える、方法。
16. 請求項１１に記載の方法おいて、前記カム及びプランジャ機構を前記ダイキャビティよりも高い温度に保つ前記工程が、ほぼ周囲温度の空気を前記カム及びプランジャ機構に向けることを備える、方法。
17. 請求項１１に記載の方法おいて、前記形成された別個のガム材料片を除去する前記工程が、前記製品をストリッパ機構にて剥ぎ取ることを備える、方法。
18. 請求項１３に記載の方法おいて、前記切断リング機構における前記ダイ半体部材が勾配付き面を含む、方法。
19. 液体充填ガム材料ロープから液体充填ガム材料片を連続的に製造する装置において、
    回転ドラム機構であって、該ドラム機構の周縁の周りに配置された第一の複数のダイ部材と、該第一の複数のダイ部材に隣接して配置された複数のプランジャ部材と、前記ガム材料片を圧縮し得るように前記プランジャ部材を前記ダイ部材内に向けるカム部材とを有する前記回転ドラム機構と、
    第二の複数のダイ部材を有する回転カッターリング機構とを備え、
    前記ドラム機構及び前記カッターリング機構が互いに隣接して配置され、前記第一の複数のダイ部材及び前記第二の複数のダイ部材が合わさって製品の形状をしたダイキャビティを形成し、
    前記第二の複数のダイ部材が軸方向に伸びる勾配付き湾曲面を有し、
    圧縮する間、前記ガム材料片からのガム材料の切屑の形成が最小となるようにした、装置。
20. 請求項１９に記載の装置において、前記ドラム機構及びカッターリング機構に隣接して配置された冷却チャンバを更に備え、前記第一及び第二のダイ部材の部分が冷却されるようにした、装置。
21. 請求項１９に記載の装置において、前記回転ドラム機構内に導入される前に、前記液体充填ガム材料ロープを定径する機構を更に備える、装置。
22. 請求項１９に記載の装置おいて、前記プランジャ部材が前記第一の複数のダイ部材の各端部に各々１つずつ複数対にて提供される、装置。
23. 請求項２２に記載の装置おいて、前記プランジャ部材が、前記第一の複数のダイ部材に入らないように偏倚部材によって偏倚される、装置。
24. 請求項１９に記載の装置おいて、前記ダイ部材を冷却させる手段と、前記プランジャ部材を前記ダイ部材よりも高い温度に保つ手段とを更に備える、装置。
25. 請求項１９に記載の装置おいて、前記液体充填ガム材料ロープを前記回転ドラム機構内に導入する供給管機構を更に備える、装置。
26. 請求項２５に記載の装置おいて、前記供給シュート機構が、前記液体充填ガム材料ロープを前記回転ドラム機構内に導入するのを助けるべく空気流を利用する手段を備える、装置。
27. 請求項１９に記載の装置おいて、前記回転ドラム機構からのガム材料製品の除去を助けるストリッパ機構を備える、装置。
28. 請求項２７に記載の装置おいて、前記ストリッパ機構が冷風を前記ダイ部材の一部分に向ける手段を備える、装置。
29. 請求項１９に記載の装置おいて、前記回転ドラム機構が軸部材の上に配置され、該軸部材に熱を供給する加熱手段を更に備える、装置。

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