JP2014504504A - 食品製造ライン - Google Patents

Abstract

本発明は、食品塊から製品を成型するために利用される回転ドラムを備えた成型装置と前記製品を包装容器に包装する包装機とを含む食品製造ラインに関する。
さらに、本発明は、製品を成型する方法であって、複数の製品を成型して回転ドラムから堆積ベルト上に同時に落下させる方法に関する。

Description

本発明は、食品塊から製品を成型するために利用される回転ドラムを備えた成型装置と、製品を包装容器に包装する包装機とを含む食品製造ラインに関する。
さらに、本発明は、製品を成型する方法であって、複数の製品を成型し、回転ドラムから堆積ベルト（accumulation belt）上に同時に落下させる方法に関する。

挽肉等の食品塊は、多くの場合、パティ（patty）に成型され、その後、包装容器に包装される。
この工程は、衛生的および／または経済的に実行しなければならない。
さらに、食品製造ラインは、柔軟性を備えていなければならない。

したがって、本発明の目的は、衛生的および／または経済的に運用され、且つ柔軟性を備えた食品製造ラインおよび方法を提供することである。

この目的は、食品塊から製品を成型するために利用される回転ドラムを備えた成型装置と、製品を包装容器に包装する包装機とを含む食品製造ラインであって、成型装置が製品を包装容器に直接配置する食品製造ラインによって実現される。

本発明は、食品製造ラインに関する。
この食品製造ラインは、食品塊から製品を成型するために利用される回転ドラムを備えた食品成型装置を含んでいる。

食品塊は、当業者に知られている任意の食品塊でよい。

この食品塊は、回転ドラムを備える成型装置を利用して、パティ等の平面的または立体的な製品に成型される。
この回転ドラムは、その表面の外周全体に個別の空洞（cavity）を備えているのが好ましい。これらの空洞は、一端で開口し、その内部で食品塊を食品製品に成型する。
回転ドラムは、平行に配置された複数の空洞を備えているのが好ましい。すなわち、これらの空洞では、充填と排出とが同時に行われる。
これらの空洞は、回転ドラムの回転軸に対して平行に配置されている。
回転ドラムは、連続的または間断的に回転し、および／または好ましくは可変の速度で回転する。
回転ドラムの回転時に、ある位置で空洞が充填され、後続の位置で排出される。
詳細には、空洞からの排出時に、回転ドラムの回転速度を少なくとも減速するのが好ましい。
回転ドラムが停止している状態で空洞からの排出を行うのが好ましい。
空洞の充填時に、閉じ込められた空気を逃がすために、空洞を通気させてもよい。
空洞からの排出を、好ましくは空気である気体を空洞を介して噴射することにより支援するのが好ましい。
したがって、空洞は、少なくともその一部が多孔質素材でできているのが好ましく、さらに焼結素材でできているのが好ましい。
詳細には、空洞の底部が少なくとも部分的に多孔質素材からなり、さらに、空洞の側壁も多孔質素材にするのが好ましい。

さらに、本発明の食品製造ラインは、包装機を含んでいる。
この包装機は、トレイやボックス等の包装容器に食品製品を包装する。
包装容器は、好ましくはプラスチックフィルムであるプラスチック、および／または紙もしくは段ボールでできているのが好ましい。
包装機は、いわゆる、「製袋充填包装機」（ＦＦＳ包装機）であるのが好ましい。
このような包装機は、いわゆる、熱成型機等でよい。この熱成型機で、複数の包装モールド（packaging moulds）をプラスチックフィルムであるウェッブ（web）に成型するのが好ましい。
その後、これらの包装モールドに食品製品（ここでは、成型された食品製品）を充填し、上部フィルムで封止する。
最後に、包装モールドをウェッブから切り離す。
包装機は、いわゆる、「トレイシーラー」でもよい。
「トレイシーラー」では、食料製品で充填された個別の包装モールドが提供される。
これらの充填済みの包装モールドを封止装置に移送し、上部フィルムで封止する。
この封止工程時に、包装モールドを上部フィルムから切り離すのが好ましい。

本発明によると、成形装置は、製品を包装容器に直接配置する。つまり、食料製品は、成形装置の回転ドラムから包装容器に直接落下する。
したがって、本発明の食品製造ラインは、充填済み包装容器の封止前に人の手が触れることがないため、きわめて衛生的である。
さらに、成形装置の回転ドラムと包装機との間に追加のベルトが不要である。そのため、本発明の食品製造ラインは、きわめて経済的である。
また、製品を回転ドラムから包装容器に排出するときに、回転ドラムが停止または減速するのが好ましい。

本発明の実施例では、複数の製品を１つの包装容器に配置している。これらの製品は、少なくとも部分的に積み重ねられており、および／または重ね合わされている。
包装容器と食品製品との間、および／または２つの食品製品の間に、挿間物（interleaver）を配置するのが好ましい。
この挿間物は、たとえば、紙またはプラスチックフィルムから形成されている。
この紙は、固着を防止する素材および／または少なくとも部分的な耐水性または耐湿性を実現する素材で被覆し得る。
挿間物により、製品を包装容器から取り出したり、製品どうしを切り離したりするのが容易になる。

本発明の実施例では、移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分と回転ドラムとが、少なくとも１つの方向で相互に相対的に移動可能である。
製品が包装容器内で積み重なっている場合でも落下の高さが同じになるように、包装機を垂直方向に移動できるのが好ましい。
代替または追加として、前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分と回転ドラムとを、水平面上で相互に相対的に移動することができる。
本発明の実施例により、製品を包装容器内に並べて配置することができる。

回転ドラムと前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分との間での相対的な移動を実現するために、回転ドラムおよび／または前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分を移動できる。
ただし、前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分を移動するのが好ましい。
前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分が好ましくは無端ベルトである移送ベルトである場合、相対的な移動は、ベルトのフレームを移動し、および／またはベルト自体を移動することにより実現できる。
前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分の移動は、回転ドラムの下で複数列の製品を並べて配置できるように、回転ドラムの回転軸に対して平行であるのが好ましい。

本発明の他の好ましい実施例は、製品が直接積み重ねられ、または重ね合わせられる堆積ベルトを回転ドラムの下に含む食品製造ラインである。

本発明の実施例によると、食品製造ラインは、包装機の上流で、および／または包装機の一部として、回転ドラムの下に直接配置された堆積ベルトを含んでいるのが好ましい。
この堆積ベルト上に、製品を積み重ね、および／または重ね合わせる。

この堆積ベルトと回転ドラムとは、少なくとも１つの方向で相互に相対的に移動可能であるのが好ましい。
堆積ベルトは、垂直方向および水平方向の２つの方向で移動可能であるのが好ましい。
回転ドラムと堆積ベルトとの間の相対的な移動を実現するために、回転ドラムおよび／または堆積ベルトを移動できる。
ただし、堆積ベルトを移動するのが好ましい。
無端ベルトである堆積ベルトが移動する場合、相対的な移動は、堆積ベルトのフレームを移動し、および／または堆積ベルト自体を移動することにより実現できるのが好ましい。
堆積ベルトの移動は、回転ドラムの下で複数列の製品を並べて配置できるように、回転ドラムの回転軸に対して垂直であるのが好ましい。

堆積ベルトは、いわゆる、シャトルベルトであるのが好ましく、堆積ベルトの前端が前後に移動できる。ここで、包装容器への排出時に製品が傾くのを防ぐために、堆積ベルトの前端の少なくとも後方移動は、比較的高速に実行される。
本発明の実施例は、積み重ねられ、または重ね合わされた製品を包装容器に配置するのに特に有利である。
堆積ベルトの前端は、サーボモータで駆動されるのが好ましい。

以下の開示は、本発明の両方の食品製造ラインに当てはまる。

前記移送ベルト等の包装容器を運ぶ部分または堆積ベルトの動きを利用するためのモータ手段は、堆積ベルトの正確な位置をＰＬＣ等の制御装置で利用できるようにするために、サーボモータであるのが好ましい。

食品製造ラインは、製品の下または２つの製品の間に挿間物を提供するために、挿間物収納部と挿間物運搬台とを含むのが好ましい。
また、この挿間物運搬台は、挿間物収納部から、回転ドラムの下の製品の排出位置に、挿間物を移送する。
この移送時に、真空を利用して挿間物を挿間物運搬台で保持するのが好ましい。
挿間物運搬台は、挿間物を回転ドラムの下できわめて正確に配置できるよう、サーボモータによって駆動されるのが好ましい。
製品は、挿間物の上に落下し、かかる挿間物を伴って包装容器、蓄積ベルト、および／または積み重なった製品にぶつかる。

本発明の他の主題は、食品塊から製品を成型し該製品を包装する方法であって、複数の製品を成型して回転ドラムから堆積ベルトに同時に落下させる方法に関する。これらの製品は、複数のトレイに少なくとも部分的に順次的に配置する。

本発明の製造ラインに関する開示は、本発明の方法にも当てはまり、その逆も、然りである。

本発明の方法によると、複数の製品を成形し、回転ドラムから堆積ベルト上に同時に落下させる。
その後、これらの製品を複数のトレイに順次的に配置する。
本発明の実施例には、並行して稼働する空洞の数が、１つの包装容器内に並んで配置される製品、積み重ね部分、または重ね合わせ部分の数と同一である必要はないという利点がある。

製品は、積み重ねおよび／または重ね合わせてから、包装容器に配置するのが好ましい。
本発明の実施例では、１つの包装容器内に２回の成形工程の食品製品を充填する。
したがって、製品を順次的に成形しても、それらの製品が１つの包装容器に充填される。
本発明の実施例により、同時に成形する製品の数と、１つの包装容器に配置する製品の数とに関する柔軟性がさらに向上する。

本発明の他の実施例によると、製品を複数の包装容器に同時に配置している。

本発明の上述した製造ラインと方法とに関する開示は、本発明のこの方法にも当てはまり、その逆も然りである。

２つ以上の製品を堆積ベルト上に積み重ねるか、または重ね合わせるのが好ましい。

実施例では、製品の下または２つの製品の間に挿間物を配置している。

以下に本発明を図１乃至図９に基づいてさらに詳細に説明する。
これらの説明は、保護範囲を限定するものではない。
これらの説明は、すべての発明にそれぞれ当てはまる。

本発明の第１実施例を示す。 本発明の第１実施例を示す。 本発明の第１実施例を示す。 本発明の第１実施例を示す。 本発明の第１実施例を示す。 本発明の第２実施例を示す。 本発明の第２実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例を示す。

図１乃至図２ｂは、本発明の第１実施例を示す。
これらの図面では、回転ドラム１を含む食品製造ラインが示されている。この例では、回転ドラム１は、矢印２３が示すように反時計周りに回転する。
特に、図２ａからわかるように、この回転ドラム１は、複数の空洞１７をその外周に備えている。これらの空洞１７内で、詳細には、食肉製品である食品製品を成型できる。ここで、かかる食品製品は、円筒状の平坦なパティである。
回転ドラム１の軸方向の長さは、複数（ここでは５つ）の空洞１７が軸方向に平行する１つの列に配置され、それらの空洞１７の充填と排出とが同時に行われるように設計されている。
空洞１７または回転ドラム１は、焼結素材である多孔質素材で少なくとも部分的にできているのが好ましい。これは、たとえば、充填時に空洞１７からの空気抜きを促進し、および／または空洞１７の中身を排出するための空気の噴射を促進するためである。
回転ドラム１の周囲の一部に、シュー３が配置されている。シュー３は、食品塊用の注入口を備え、空洞１７の各列が通過する際に空洞１７に食品塊を分散させる。
このシュー３は、製品７が排出位置に到達する前に空洞１７から少なくとも部分的に落下するのを防ぐために、細長い放出口６を備えているのが好ましい。
代替または追加として、パティを空洞１７内に保持するために、空洞１７の多孔質構造を通じて真空を適用してもよい。
この例で６時の位置にある排出位置において、製品７を堆積ベルト９の上に排出し、かかる堆積ベルト９の上で積み重ねるか、または、重ね合わせる。
製品７が相互に粘着するのを防ぐために、挿間物１８を２つの製品７の間に配置するのが好ましい。
これは、挿間物運搬台１０によって実現される。挿間物運搬台１０は、挿間物格納部４から６時の位置に、挿間紙を１つの空洞１７につき１枚ずつ運ぶ。
このとき、真空を利用して挿間紙を挿間物運搬台１０に一時的に固定するのが好ましい。
製品７は、排出位置で排出されるときに、挿間物１８を伴って下方へ移動する。
堆積ベルト９上に排出され、積み重ねまたは重ね合わせられた製品７は、堆積ベルト９によって矢印２０が示すように放出位置に移送される。
この放出位置で、積み重ねられた製品７を、ここでは、２つずつ１つの包装容器１４に配置する。包装容器１４は、別の移送ベルト１３によって移送される。
この移送ベルトは、包装容器１４を１つまたは２つの方向で一定の間隔に離間する手段を含むのが好ましい。
これにより、包装容器１４への製品７の正確な挿入が簡素化される。
移送ベルト１３は、トレイシーラー等の包装機の一部でよい。
この移送ベルト１３では、充填済みのトレイ１４を封止部に供給するのが好ましい。この封止部で、トレイ１４を上部フィルムにより封止する。
この例では、堆積ベルト９は、シャトルベルトとして設計されている。つまり、堆積ベルト９の前端１２は、詳細には、包装機１３の移送ベルトの幅と少なくとも同じ長さ以上に、後方および前方に移動できる。
最初の後方移動の際に、１つのトレイ１４の上に配置された２つの積み重ねられた製品７が下方に落下する。
その後、トレイ１４を配置した移送ベルト１３が、前方に移動し、別のトレイ１４が、堆積ベルト９の下に位置したところで停止する。
同時に、シャトルベルト９の前端１２が、再び前方に移動し、新たに２つの積み重ねられた製品７が、包装機１３の移送ベルト上に配置され、その後落下する。
かかるシャトルベルトは、無端ベルトである。

特に、図２ａおよび図２ｂからわかるように、食品製品成形装置５は、５つの製品７を同時に成形し、堆積ベルト９上に５つの製品７を同時に落下させる。
これらの製品７は、堆積ベルト９上で積み重ねられ、それぞれの積み重ねで所望の数の製品７が揃った直後、矢印２０が示すように積み込み位置に移送される。
図２ａおよび図２ｂから、同時に作成される積み重ねの数が、各包装容器１４に積み込まれる積み重ねの数と等価でないことが明確にわかる。
この例では、５つの積み重ねられた製品７を同時に作成しているが、１つの包装容器１４に充填されるのは、２つの積み重ねられた製品７だけである。
したがって、堆積ベルト９を利用することにより、同時に作成する積み重ねられた製品７の数が、各包装容器１４に充填される積み重ねられた製品７の数に依存しなくなる。
特に、図２ｂからわかるように、１つの包装容器１４は、順次的に作成された２つの積み重ねられた製品７を含むことができる。
図２ｂでは、１つの積み重ねられた製品７が堆積ベルト９に残っている状態で、新しい５つの積み重ねられた製品７が堆積ベルト９上で堆積する。
したがって、製品７が充填される次のトレイ１４は、順次的に作成された２つの積み重ねられた製品７を含む。
本発明の実施例により、製造の柔軟性をさらに向上させることができる。

すべての例において、詳細には、図２ａに示すように、堆積ベルト９の高さを積み重ねられた製品７の作成時等に調節できる。たとえば、積み重ねられた製品７の作成時に堆積ベルト９を低くして、すべての製品７の回転ドラム１からの落下高さを等しくし、および／またはトレイ１４への製品７の充填時に堆積ベルト９とトレイ１４との間の高低差を最小限にする。

図３ａおよび図３ｂは、本発明のさらに別の実施例を示す。
この例では、堆積ベルト９上で２列の積み重ねられた製品７が同時に作成される。
これを実現するために、矢印２２が示すように、回転ドラム１と堆積ベルト９との間の相対的な位置関係を水平方向に変化させる。
この例では、５つの積み重ねられた製品７からなる１つの列が完全に配置された後、堆積ベルト９を水平方向に移動する。
その後、常に、２つの異なる列から、２つの積み重ねを包装容器１４に配置する。

図４は、本発明のさらに別の実施例を示す。
この例では、堆積ベルトは、図３ａおよび図３ｂのように、移送方向に垂直な方向には移動しない。しかし、複数列の積み重ねられた製品７を堆積ベルト９に配置するために、堆積ベルト９の移送方向に垂直な方向の長さが、少なくとも回転ドラム１の軸方向の長さと同じになっている。
したがって、１列の製品７が配置された後、堆積ベルト９は、一定の距離だけ前進して停止する。これにより、最初の列に平行する新しい製品７の列を配置できる。
１つの列が堆積ベルト９の前端１２に到達すると、前端１２が後方に引き込まれ、製品７がトレイ１４に落下する。トレイ１４は、矢印１９が示す移送方向に移送される。
この例では、シャトルベルト９の１回の前後往復運動で１列の製品７のみが落下する。

図５の実施例では、図４の開示を必然的に参照し得る。
ただし、この実施例では、包装機１３の移送ベルト等の下位ベルトで移送されるトレイ１４に、２列の製品７が同時に充填（ここでは落下）される。

図６は、本発明のさらに別の実施例を示す。
この実施例では、製品７を、トレイ、ボックス、またはその他の包装容器１４に直接充填する。包装容器１４は、堆積ベルト９に載せられ、この堆積ベルト９は、包装容器１４を矢印２０が示す方向に移送する。
製品が回転ドラム１から排出される際、この堆積ベルト９は、停止しているのが好ましい。
製品７は、包装容器１４に積み重ねられ、挿間物１８が製品７の下および／または２つの製品７の間に配置されるのが好ましい。
挿間物１８の配置については、図１の説明を参照されたい。
積み重ねの際、堆積ベルト９は停止している。
当業者は、製品７を重ね合わせ得ることも理解する。
ここでは、ベルトは、１列の製品をトレイ１４に配置した後、僅かに前進するのが好ましい。
この例では、各包装トレイ１４が２つの積み重ねられた製品７を含む。
充填されたトレイ１４は、その後、別の移送ベルトに引き渡される。この別の移送ベルトは、たとえば、包装機１３の一部でよい。
上述したように、堆積ベルト９は、矢印２２が示すように、高さを調整できる。
さらに、堆積ベルト９は、次の移送ベルトへの包装容器１４の引き渡しを簡素化するために、上述したシャトルベルトでよい。
この例では、包装容器１４を移送する堆積ベルト９の幅は、少なくとも回転ドラム１の軸方向の長さと同じである。
堆積した製品７または充填されたトレイ１４は、堆積ベルト９を矢印２０が示す方向、すなわち回転ドラム１の回転軸に垂直な方向に前進させることにより、回転ドラム１の落下領域から移動する。
包装容器１４を移送する堆積ベルト９は、包装容器１４を１つまたは２つの方向で一定の設定間隔に離間する手段を含み得る。
これにより、製品７の包装容器１４への正確な挿入が簡素化される。
包装機１３は、ＰＬＣであるコンピュータを好ましくは含むのが好ましい。かかるコンピュータは、包装容器１４を１つ、２つ、または３つの方向で移送する移送手段の動作、回転ドラム１の動作、および／または回転ドラム１の下流に位置する包装機１３の動作を同期させる。
これは、本発明のすべての実施例に当てはまる。

図７は、本発明のさらに別の実施例を示す。
この場合、製品７が配置される包装容器１４は、回転ドラム１の回転軸と平行に移動する。
ここでは、たとえば、２つ半のトレイ１４に同時に充填した後、移送ベルト１３を前進させ、次の２つ半のトレイ１４に充填する。
包装容器１４は、ＦＦＳ、トレイシーラー等の包装機１３に配置できる。

図８は、図７の包装機の詳細を示す。

図９は、図７および図８の食品製造ラインを本質的に示しているが、ここでは、トレイ１４は、矢印２２が示すように水平方向に移動できる。これは、移送ベルト１３が前進する前に、各包装容器１４に２つの積み重ねられた製品７を含めるためである。

１ ・・・ 回転ドラム
２ ・・・ 収容部
３ ・・・ シュー
４ ・・・ 挿間物収納部
５ ・・・ 食品製品の成型装置
６ ・・・ 放出口
７ ・・・ 製品、積み重ね製品または重ね合わせられた製品、トレイ内の積み重ねられた製品または重ね合わせられた製品
９ ・・・ 堆積ベルト
１０ ・・・ 挿間物運搬台
１１ ・・・ 食品製造ライン
１２ ・・・ 堆積ベルト９の前端
１３ ・・・ 包装機（移送手段）
１４ ・・・ 包装容器、トレイ、ボックス
１７ ・・・ 空洞
１８ ・・・ 挿間物（挿間紙）
１９ ・・・ 包装機１３または移送手段の移送方向
２０ ・・・ 堆積ベルト９の移送方向
２１ ・・・ 移動手段（昇降手段）
２２ ・・・ 移動方向
２３ ・・・ 回転方向

Claims (9)

1. 食品塊から製品（７）を成型するために利用される回転ドラム（１）を備えた成型装置（５）と前記製品（７）を包装容器（１４）に包装する包装機（１３）とを含む食品製造ライン（１１）において、
   前記成型装置（５）が、前記製品（７）を前記包装容器（１４）に直接配置することを特徴とする食品製造ライン（１１）。
2. 前記包装容器（１４）内に少なくとも２つの製品（７）を積み重ねまたは重ね合わせることを特徴とする請求項１記載の食品製造ライン（１１）。
3. 前記包装容器（１４）を移送する部材と前記回転ドラム（１）とが、少なくとも１つの方向で相互に相対的に移動可能であることを特徴とする食品製造ライン（１１）。
4. 前記製品（７）が積み重ねまたは重ね合わさられる堆積ベルト（９）を、前記回転ドラム（１）の下に備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つまたは請求項１の前提部に記載の食品製造ライン（１１）。
5. 前記堆積ベルト（９）と前記回転ドラム（１）とが、少なくとも１つの方向で相互に相対的に移動可能であることを特徴とする請求項４記載の食品製造ライン（１１）。
6. 前記堆積ベルト（９）が、シャトルベルトであることを特徴とする請求項４または請求項５記載の食品製造ライン（１１）。
7. 前記製品（７）の下および／または２つの前記製品（７）の間に挿間物を提供する挿間物収納部（４）と挿間物運搬台（１０）とを含むことを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の食品製造ライン（１１）。
8. 前記回転ドラム（１）が、平行する列に並べられた複数の空洞（１７）を備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の食品製造ライン（１１）。
9. 食品塊から製品（７）を成型し前記製品（７）を包装する方法であって、複数の製品（７）を成型して回転ドラム（１）から堆積ベルト（９）に同時に落下させる方法において、これらの製品（７）を複数の包装容器（１４）に少なくとも部分的に順次的に配置することを特徴とする方法。

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