JP2004524008A - ソーセージ製造装置の作動を制御する方法および装置 - Google Patents

Abstract

ソーセージ詰め装置は、コンピュータと、肉詰め込みチューブの出口端の下流側に設けられたフレームに設置されたケーシングの直径のセンサとを備えている。センサは、コンピュータに接続され、ケーシングを検出しながらケーシングの直径データをコンピュータへ送る。コンピュータには、ソーセージの直径パラメータがプログラムされており、ケーシングの直径が所定のパラメータを越えたことをコンピュータが検出すると、作動を中止させるように装置の電源システムに信号を送るように、コンピュータはプログラムされている。

Description

【０００１】
（関連出願とのクロスレファレンス）
本願は、ソーセージ製造装置の作動を制御するための方法および装置に関し、２０００年１０月５日に出願された米国仮特許出願第６０／２３８，２２７号に基づく出願である。
【０００２】
（発明の背景）
最近のソーセージ製造装置は、ソーセージストランドを形成するために、細長い中空ケーシング内に肉エマルジョンを押し込んでいる。この製造装置は、ソーセージストランドを複数のリンクに分割し、次に最終処理のために、リンクされたストランドをコンベアに載せるようになっている。
【０００３】
ソーセージケーシングは、一定の長さを有するので、所定のケーシングへの充填が完了するたびに、ソーセージ製造装置を停止させなければならない。ケーシングが破裂すると、ケーシングを取り替え、肉エマルジョンのむだを防止するために、ソーセージ製造装置を停止させる。更に、充填されたケーシングの均一性、すなわち一貫した形状をモニタすることは容易でない。
【０００４】
上記したいずれの問題も、人造ケーシングを使用する場合よりも、天然ケーシングを使用する場合のほうが深刻である。
【０００５】
従って、本発明の主な目的は、ケーシング材料の不足、ケーシングの破裂または不適性に充填されたケーシングを有するソーセージの製造時の異常を検出した際に、常に装置を停止させることができるようになっている、自動かつ連続的なＰＬＣとセンサとにより、ソーセージ製造装置の作動を制御するための方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、検出手段の特性を、製品の直径の変化、およびソーセージ充填装置の作動モードを考慮して、充分フレキシブルにすることである。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、ソーセージまたはリンカーの突出する部品を分離するおそれのあるケーシングのねじれを無視し、直径が継続的に減少しなければ、装置を停止させないように、充填されたソーセージストランドをスキャンし、ＰＬＣと通信しうる検出手段を提供することである。
【０００８】
以下の説明により、当業者には、上記およびそれ以外の目的が明らかとなると思う。
【０００９】
（発明の概要）
本発明の装置は、フレームと、肉エマルジョンポンプと、このポンプからの肉エマルジョンを受けるよう、ポンプに作動的に接続されており、細長い中空ソーセージケーシングの外側表面をスライド可能に受けるようになっている細長い詰め込みチューブと、前記チューブが作動的に係合する状態に移動した時にチューブ上のケーシングを受け、これを回転させるようになっているねじりアセンブリと、肉エマルジョンによって充填されたケーシングをリンクするようにねじりアセンブリの下流側においてフレーム上に設けられたケーシングリンクアセンブリと、前記ポンプ、ねじりアセンブリおよびリンクアセンブリを作動させるべく、フレームに設けられた動力手段とを備える、従来のソーセージ詰め装置を改良したものである。
【００１０】
フレームには、コンピュータが設けられ、かつフレームには、ケーシングの直径センサが設けられ、このセンサは、チューブの出口端の下流側のケーシングの高さを検出するよう、チューブの出口端の下流側に位置している。このセンサは、コンピュータに作動的に接続されており、スキャンされるケーシング、すなわち、肉ストランドの頂部表面の高さに関するデータをコンピュータに送るようになっている。
【００１１】
コンピュータは、ある範囲の許容可能なケーシングサイズに対する所定の、または位置パラメータを保持するようにプログラムされている。また、検出されたケーシングの直径が、所定の直径パラメータを越えたことをコンピュータが検出すると、作動を終了させるように、動力手段に信号を送るようにもプログラムされている。
【００１２】
センサは、許容できないソーセージ、あるいは寸法が不適切な肉ストランドが存在するか否かを検出するようになっている。このセンサは、例えば直径が異常であるケーシングを検出することにより、また、例えばケーシングまたは肉ストランドの上部表面の破裂した位置を検出するようになっている。かかるケースでは、ケーシングの上部表面は、異常に低いか、または異常に高い高さに位置するはずである。
【００１３】
本発明の方法は、前記チューブから出る肉エマルジョンがケーシングを満たすように、前記チューブに細長い中空ソーセージケーシングを挿入するステップと、前記ポンプ、前記ねじりアセンブリ、およびリンクアセンブリに作動動力を供給するステップと、チューブの出口端がリンクアセンブリに隣接して終端するように、前記リンクアセンブリに前記チューブを通過させるステップと、前記チューブの出口端から下流側のケーシングの外側直径を検出するステップと、ある範囲の許容可能なケーシングの直径に関し、ケーシングの検出された直径と所定の直径のパラメータとを比較するステップと、検出の測定された直径に関するセンサからのデータをコンピュータに転送するステップと、測定された直径が所定の直径のパラメータ外である場合に、コンピュータに装置の作動を停止させるステップとを有している。
【００１４】
より詳細には、破裂したケーシングまたはケーシングの端部の問題を解消するために、本発明では、センサからケーシングの表面までの真の距離を測定する。この情報は、センサによって収集される。センサは、超音波式、光学式、または機械式のいずれでもよい。この情報は、プログラム可能な論理コントローラへ送られ、コントローラは信号を解読し、エマルジョンポンプを停止すべきかどうかの判断をする。
【００１５】
ケーシングの各ストランドの開始部分は、他の部分よりも小さいので、ケーシングが適当な直径に達するのに、例えば１００ミリ秒の遅れが生じる。
【００１６】
スキャン装置の領域には、搬送ピンチャーおよびねじり誘導バタフライも進入するので、読み取り値は、例えば平均１０ミリ秒ごとに処理される。この運動によって、直径がエマルジョンのポンピングに許容される最小値よりも小となった旨をＰＬＣに通知することなく、製品のねじられた部分が通過することができる。
【００１７】
平均データを使用する場合、センサまたはＰＬＣによって平均処理を行うことができる。平均処理を使用しない場合、ねじり部が目標ウィンドーを通過する際の不良ケーシングの誤った読み取り値を除くように、センサの感度を調節してもよい。
【００１８】
（好ましい実施例の説明）
図示の公知のソーセージ製造装置１０は、肉エマルジョン源（図示せず）に接続された肉エマルジョンポンプ１４を備えるフレーム１２を有する。ポンプ１４には、チューブ１６の出口端２０から肉エマルジョン１８の流れを送るための肉詰め込みチューブ１６が、作動的に接続されている。肉エマルジョン１８は、ソーセージケーシング２２内に充填される。ソーセージケーシング２２は、チューブ１６の外側表面にスライド可能に取り付けられており、肉エマルジョンは、ケーシングを満たされた状態にする。
【００１９】
チューブ１６は、その出口端２０がねじりアセンブリ２４内の中心開口部を通過できるように、従来は長手方向に移動自在となっていた。従来のリンクアセンブリ２６は、リンクアセンブリから若干下流側に位置している。従来、ねじりアセンブリ２６は、ケーシング２２を回転させ、かつこのねじりアセンブリ２４は、充填されたソーセージストランド３０を複数のリンク３２に変換していた。上記部品は従来通りのものであり、それ自身は、本発明を構成するものではない。
【００２０】
図１〜図５は、肉エマルジョンによりケーシングを充填するためのステップを逐次示している。
【００２１】
クレーム１２には、センサ３４が装着されており、このセンサは、ＰＬＣ３６に作動的に接続されている。センサ３４は、このセンサ３４がストランド３０の外側表面をスキャンし、充填されたケーシングの直径に関するデータを得ることができるように、リンクアセンブリ２６の上方に直接取り付けることが好ましい。このセンサは、チューブ１６の出口端２０とリンクアセンブリ２６との間で、ストランド３０の上方に設けることもできる。
【００２２】
センサ３４は、超音波式のものでもよいし、光学式（例えばレーザー）のものでもよいし、また図６にマイクロスイッチ３８として示されているような機械式／電気式のものでもよい。
【００２３】
図９には、好ましい超音波近接センサ３４が示されている。センサ３４により、ストランド３０の表面に対して超音波信号が発射され、ストランドの直径に関するデータを収集するようになっている。センサに反射された信号は、ストランドの直径を決定し、次に信号は、ＰＬＣ３６へ送信される。次にＰＬＣは、受信した直径に関するデータと記憶されていた直径に関するパラメータとを比較し、スキャンした直径が所定の許容範囲内にあるかどうかを確認する。
【００２４】
スキャンされた直径に関するデータが、記憶されている直径データの限度外にある場合、ＰＬＣのソフトウェアは、装置１０を作動させているモータ（図示せず）を停止させる。従って、ケーシングの破裂によりストランドの直径が急に小さくなった場合、装置１０は即座に停止する。
【００２５】
センサ３４は、一定の時間の間、例えば１０ミリ秒の間、ソーセージストランドをスキャンし、この時間、フレーム内のスキャンされた複数の直径を平均することが好ましい（図７において、これらの時間セグメントは、長方形４０で示されている）。
【００２６】
この平均化された直径に関するフィギュアは、リンク３２の間の大きくなったストランドの直径に対して行われたスキャンを保証するものである。
【００２７】
ケーシングの端部に粗く挽かれた製品が到達するか、またはケーシングの破裂が生じた場合、製品は、堅くて滑らかに移動できず、１つの直径として見え、高低設定ポイントをトリガーしない。製品が良好であれば、高い読み取り値と低い読み取り値と間の差がある。
【００２８】
しかし、オペレータは、グラフ（図８）および良好な製品の表を見ることができ、高い読み取り値と低い読み取り値の差を決定できる。感度は、高い読み取り値と低い読み取り値を引き出すのに使用されるある範囲のポイントとなっている。この範囲にわたり、高い値から低い値を引いた値が設定ポイントの差よりも小さければ、その製品は不良であると見なされる。
【００２９】
リンクアセンブリ２６上のバタフライ部品も検出できるので、ＰＬＣソフトウェアは、スキャンするバタフライの実質的な直径を無視し、リンクアセンブリのバタフライまたはその他の突出する部品がスキャンされるソーセージストランドの実際の直径をゆがませるのを防止するようにもしなければならない。
【００３０】
本発明は、特に長さが変化する天然のケーシングへの詰め込みにおいて、理由に係わらず、ストランドのスキャンされる直径が所定パラメータを越えて変化する場合に、充填装置を停止させるのに極めて有効である。従って、本発明は、少なくとも上記目的のすべてを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ねじりアセンブリ、リンクアセンブリ、およびケーシング直径センサに対するソーセージ充填装置の詰め込みチューブの所定位置を示す略側面図である。
【図２】
詰め込みチューブ上のソーセージケーシングが、チューブの出口端からの肉エマルジョンを受ける初期段階にある状態のねじりアセンブリに挿入された詰め込みチューブを示す、図１に類似した図である。
【図３】
ケーシング直径センサの下を通過している充填されたケーシングを示す、図２に類似した図である。
【図４】
破裂したケーシングを示す、図３に類似した図である。
【図５】
ソーセージのケーシング詰めが完了し、その長さのすべてに肉エマルジョンが充填された時の状態を示す、図４に類似した図である。
【図６】
機械センサの使用を示す、図３に類似した側面図である。
【図７】
図１〜図５のアセンブリを通過する、リンクされ、充填されたケーシングの平面図である。
【図８】
充填された正常なソーセージケーシングおよび破裂した異常なソーセージケーシングを扱う、ケーシングの直径センサの活動を示すグラフである。
【図９】
本発明に有効な超音波センサの斜視図である。
【図１０】
ねじりおよびリンク機構の部分平面図である。
【図１１】
図１０に示された構造の斜視図である。
【図１２】
リンク機構のためのカバーが高い位置にある、図１０を底部から見た側面図である。
【図１３】
カバーが閉じた状態にある、図１２に類似した図である。
【符号の説明】
１０ 従来のソーセージ製造装置
１２ フレーム
１４ エマルジョンポンプ
１６ 詰め込みチューブ
１８ 肉エマルジョン
２０ 出口端
２２ ソーセージケーシング
２４ ねじりアセンブリ
２６ 従来のリンクアセンブリ
３０ ソーセージストランド
３２ リンク
３４ センサ
３６ ＰＬＣ
３８ マイクロスイッチ

Claims (9)

1. フレームと、肉エマルジョンポンプと、このポンプからの肉エマルジョンを受けるよう、ポンプに作動的に接続されており、細長い中空ソーセージケーシングの外側表面をスライド可能に受けるようになっている細長い詰め込みチューブと、前記チューブが作動的に係合する状態に移動した時にチューブ上のケーシングを受け、これを回転させるようになっているねじりアセンブリと、肉エマルジョンが充填されたケーシングをリンクするように、ねじりアセンブリの下流側においてフレーム上に設けられたケーシングリンクアセンブリと、前記ポンプ、ねじりアセンブリおよびリンクアセンブリを作動させるべく、フレームに設けられた動力手段とを備えるソーセージ詰め装置において、
   フレームに設けられたコンピュータと、前記チューブの出口端の下流側における前記ケーシングの直径を検出するよう、前記チューブの出口端の下流側に位置するフレームに設けられたケーシング直径センサとを備え、前記センサが、前記コンピュータに接続され、検出中のケーシングに関するデータをコンピュータへ送るようになっており、前記コンピュータが、所定範囲の許容可能なケーシングの直径に対して所定の直径のパラメータにプログラムされており、検出されたケーシングの直径が所定のパラメータを越えたことをコンピュータが検出した時に作動を中止させるよう、動力手段に信号を送るように前記コンピュータがプログラムされているソーセージ詰め装置。
2. 前記ケーシングが、前記チューブの出口端から下流側に移動する際の、前記ケーシングの複数の直径に関するデータを収集するように、前記センサが、所定の時間の間、ケーシングの長手方向部分をスキャンするようになっており、所定時間の間に検出されるチューブの平均直径を決定するための手段が設けられており、前記決定された平均直径を、所定の直径パラメータと比較するように、コンピュータが使用するようになっている、請求項１記載の装置。
3. リンクアセンブリの上方に、前記センサが設けられている、請求項１記載の装置。
4. 前記センサが、超音波式近接センサである、請求項１記載の装置。
5. 前記センサが、光学式信号近接センサである、請求項１記載の装置。
6. 前記センサが、機械−電気式近接センサである、請求項１記載の装置。
7. フレームと、肉エマルジョンポンプと、このポンプからの肉エマルジョンを受けるよう、ポンプに作動的に接続されており、細長い中空ソーセージケーシングの外側表面をスライド可能に受けるようになっている細長い詰め込みチューブと、前記チューブが作動的に係合する状態に移動した時にチューブ上のケーシングを受け、これを回転するようになっているねじりアセンブリと、肉エマルジョンが充填されたケーシングをリンクするように、ねじりアセンブリの下流側においてフレームに設けられたケーシングリンクアセンブリと、前記ポンプ、ねじりアセンブリ、およびリンクアセンブリを作動させるようにフレームに設けられた動力手段とを備える、ソーセージ詰め装置を制御する方法において、
   前記チューブから出る肉エマルジョンがケーシングを満たすように、前記チューブに細長い中空ソーセージケーシングを挿入するステップと、前記ポンプ、前記ねじりアセンブリおよびリンクアセンブリに作動動力を供給するステップと、チューブの出口端がリンクアセンブリに隣接して終端するように、前記リンクアセンブリを前記チューブが通過するようにさせるステップと、前記チューブの出口端から下流側のケーシングの外径を検出するステップと、ある範囲の許容可能なケーシングの直径に関し、ケーシングの検出された直径と所定の直径のパラメータとを比較するステップと、検出の測定された直径に関するセンサからのデータをコンピュータに転送するステップと、測定された直径が所定の直径のパラメータ外である場合に、コンピュータに装置の作動を停止させるステップとを有する、ソーセージ詰め装置を制御する方法。
8. フレームと、肉エマルジョンポンプと、このポンプからの肉エマルジョンを受けるよう、ポンプに作動的に接続されており、細長い中空ソーセージケーシングの外側表面をスライド可能に受けるようになっている細長い詰め込みチューブと、前記チューブが作動的に係合する状態に移動した時にチューブ上のケーシングを受け、これを回転させるようになっているねじりアセンブリと、肉エマルジョンが充填されたケーシングをリンクするように、ねじりアセンブリの下流側においてフレームに設けられたケーシングリンクアセンブリと、前記ポンプおよびリンクアセンブリを作動させるよう、フレームに設けられた動力手段とを備える、ソーセージ詰め装置において、
   前記チューブの出口端の下流側におけるケーシングの上部表面の位置を検出するように、前記チューブの出口端の下流側に位置するフレームに設けられたケーシングセンサを備える、ソーセージ詰め装置。
9. フレームと、肉エマルジョンポンプと、このポンプからの肉エマルジョンを受けるよう、ポンプに作動的に接続されており、細長い中空ソーセージケーシングの外側表面をスライド可能に受けるようになっている細長い詰め込みチューブと、前記チューブが作動的に係合する状態に移動した時にチューブ上のケーシングを受け、これを回転させるようになっているねじりアセンブリと、肉エマルジョンが充填されたケーシングをリンクするようにねじりアセンブリの下流側において、フレームに設けられたケーシングリンクアセンブリと、前記ポンプ、ねじりアセンブリおよびリンクアセンブリを作動させるようフレームに設けられた動力手段とを備える、ソーセージ詰め装置を制御する方法において、
   前記チューブを出る肉エマルジョンがケーシングを満たすように、チューブに細長い中空ソーセージケーシングを挿入するステップと、前記ポンプ、前記ねじりアセンブリおよび前記リンクアセンブリに作動動力を供給するステップと、前記チューブの出口端から下流側において、前記ケーシングの上部表面の位置を検出するステップとを有する、ソーセージ詰め装置を制御する方法。

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