JP2015516300A - 複数の容器内に食品のポーションを形成するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧プレス機を含む、食品のポーションを形成する装置を提案する。【解決手段】液圧プレス機は、少なくとも１つの液圧発生器と、少なくとも２つのアクチュエータと、を有しており、アクチュエータのそれぞれは作動シリンダを含み、作動シリンダは液圧でつながっている。食品のポーションを受け入れる少なくとも２つの分離した容器を金型が有することを提供することが好ましい。容器は各プレス工具と相互に作用して、プレス工具は、いずれのプレス工具も、アクチュエータを用いて、特にプレス・ラムを用いて、動かすことができる。

Description

本発明は、複数の容器内に食品のポーションを形成するための装置、および対応する方法に関する。

異なる形状の食品のポーションを形成するための装置がＷＯ２００７／０９６３６３Ａ１から知られている。後者は、丸ごとの自然のままの食肉から、形成された食肉のポーションを作るための方法を記述している。

背景技術から知られている方法の場合、不ぞろいな大きさの食品のポーションが、原理上、成形プレス機の中に導入される。また、食品の分割による、一定の重量許容誤差も一般的である。その結果、プレスによって、その中に食品のポーションを入れて形作る予定の鋳型が完全には満たされないということが起こる場合がある。

したがって、本発明の目的は、食品のポーションを形成するための、改良された形成装置および方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の食品のポーションを形成するための装置と、請求項６に記載の方法とを用いて、本発明に従って解決される。

流体動力プレス機を含む、食品のポーションを形成するための装置を提案する。この流体動力プレス機は、少なくとも１つの流体動力圧力発生器と、少なくとも２つのアクチュエータと、を有しており、アクチュエータは、いずれのアクチュエータも作動シリンダを含み、作動シリンダは流体動力でつながっている。食品のポーションを受け入れるための少なくとも２つの分離した容器を金型が有することを提供することが好ましい。容器は、いずれの容器もプレス工具と相互に作用して、プレス工具は、いずれのプレス工具も、アクチュエータを用いて、特にプレス・ラムを用いて、動かすことができる。

本発明の観点では、エネルギーが気体または流体の流れにより運ばれる、特に、液圧および空圧によって運ばれる、すべての方法は、流体技術であるとして理解される必要がある。

食品のポーションが均等にかつ徐々にプレスされることが、提案する装置の利点である。特に、異なる高さを有する食品のポーションの場合に、それらの食品のポーションを鋳型の中に導入する際に、まず、プレス工具が食品のポーションの上にセットされる。さらなるプレス工具がさらなる食品のポーションに作用できるようになる前に、第１のプレス工具が食品のポーションと接触すると、液圧連結を介して作動シリンダ間で圧力補正が生じる。食品のポーションからの逆圧は、すべての作動シリンダの中の圧力が調節されて同じ圧力になるまで、圧力発生器が最初に運ぶ液圧手段を、液圧連結を介して残りの作動シリンダの中に送り込む、という効果を有している。このようにして、食品のポーションのすべてが同じ圧力で形成される。

特に、成形中の作動シリンダ間のライン内の抵抗のせいで、同じ圧力が作動シリンダ内に広く行き渡る状態にはなっていないことは明らかである。しかしながら、補正は、形成中の圧力補正のおかげで、特に、大がかりな制御機構を必要とせずに、例えば、食品のポーションの組成などに起因する突然の抵抗変化に対してさえ対応できる。

食品のポーションは、例えば、野菜、じゃがいももしくは米などのでんぷんを含む製品、肉、魚、および／または甘いものなどである。食品のポーションは、特に、約−２０℃〜約−５℃の温度に凍っていることが好ましい。

本発明で用語「約」を使用する場合、この用語は、本分野の当業者が一般的と見なす許容誤差範囲を指定する。特に、用語「約」は、±２０％以下、好ましくは±１０％以下の許容誤差範囲と解釈するものとする。

圧力発生器は、液圧ポンプとして具体化することが好ましい。さらなる実施形態では、圧力発生器が、例えば、電気機械的に駆動されるピストンを有している。

アクチュエータは、作動ピストンを含む液圧作動シリンダを有している。作動ピストンは、プレス・ラムを介してプレス工具に連結されている。金型を含む容器内で、プレス工具はそれぞれ案内されたり、または押し付けられたりする。各プレス工具に対する１つの容器は、いずれの場合にも金型内に位置することが好ましい。さらなる実施形態では、特に、プレス工具を用いて食品のポーションを型に合わせて打ち抜くときに、プレス工具のうちの複数またはすべてを１つの容器内で案内することを提供する。また、複数の金型を提供することもできる。特に、金型は交換可能であるように具体化される。

形成装置を用いることにより、１つのステップ内で複数のポーションをプレスすることができる。特に、いずれのプレス・ラムも食品のポーションを形成する、２〜１０個のプレス・ラムを提供することが好ましい。プレス・ラムが、いずれのプレス・ラムも食品のポーションに同じ圧力を及ぼすという事実により、食品の形成されたポーションの一定品質を確保する。

実施形態によれば、装置が調節ユニットを有している。調節ユニットは、開ループまたは閉ループを通じて形成装置を制御したり、または調節したりする。本発明との関連において、用語「コントローラ」は、開ループおよび閉ループであると見なされる。

実施形態では、作動シリンダ内の液圧流量または作動シリンダ間の液圧流量を、それぞれ、少なくとも１つの弁を用いて制御したり、または調節したりすることができることを提供する。特に、液圧流量は遮断できる。例えば、作動弁の間の液圧連結を遮断することを提供する。したがって、実施形態では、液圧流量を阻止できる弁を提供する。さらなる実施形態では、少なくとも１つのスロットルを提供し、このスロットルは、作動シリンダ間の液圧流体の流量を規定するために作動できることが好ましい。

作動シリンダ間の液圧連通の阻止またはスロットリングは、例えば、プレス工具を互いに独立に容器の中へ移動させるために使用できる。例えば、経路制御または圧力制御を行うことができ、この経路制御または圧力制御は、規定した移動点および／または規定した圧力上昇に至るまで実行される。閾値を超えた後、作動シリンダ間の液圧連通が解除される。これにより、形成プロセスの終わりにだけ作動シリンダ間の圧力補正が行われるという理由から、および、閾値に達するまでプレス機を非常に迅速に動かすことができるという理由から、多くのサイクルが可能になる。

好ましい実施形態では、作動シリンダに出入りする液圧流量を決定できる少なくとも１つの流量センサを装置が有することを提供する。作動シリンダ間の流量を決定できる流量センサを提供することが好ましい。作動シリンダへの流量または作動シリンダ間の流量は、食品のポーションに起因する抵抗についての情報を提供できる。また、プレス工具のすべてが同じ圧力で容器の中へ移動しているかどうかも判断できる。流量の、しばらく続く予期せぬ流れまたはしばらく続く高進は、それぞれ、例えば、誤動作を示している可能性がある。例えば、このようにして、容器が満たされていなかったかどうか、または、分割もしくは成形ではもたらされない、例えば骨もしくは機械部品などの部分が、それぞれ、容器内に配置されているかどうかを検出できる。

形成装置のさらなる実施形態では、プレス工具を機械的に連結できることを提供する。好ましくはリバーシブルの動力伝達装置を特に提供し、かかる動力伝達装置は、かかる動力伝達装置に連結されるプレス工具または部品の間に提供される。例えば、形成装置は、プレス工具が互いに対して所定の位置に、好ましくは初期位置に固定されるように設計できる。プレス機を作動させると、プレス工具が容器の方向に一緒に移動して、妥当な場合、少なくとも部分的に容器の中に移動する。規定した移動点において、プレス工具間の機械的連結を解除する解除機構を提供する。その後、プレス工具は、作動シリンダとの連通を通じて連結でき、または連結される。この実施形態は経路制御を提供し、この経路制御は、圧力制御の上流側に位置しており、高度な技術的努力なしに作動シリンダと連通している。

特に上述の形成装置を用いて食品のポーションを形成するための方法を、さらに提案し、この方法では、
・少なくとも２つの食品のポーションを、いずれの食品のポーションも金型の容器の中に導入して、
・金型の各容器用の少なくとも１つのプレス工具を、いずれのプレス工具も食品のポーション上にセットして、
・プレス工具のすべてが各食品のポーションに同じ圧力を及ぼすように、プレス工具が食品のポーションに及ぼす力を増加させる。

プレス工具を動かす作動シリンダは、液圧で連結されていることが好ましい。

実施形態では、金型内の食品のポーションのすべてが望ましい変形に達したとき、食品のポーションの変形を終了する。プレス工具が食品のポーションに、一定期間、ある特定の最大圧力を加え終わると、プレス工具は上向きに移動することが好ましい。最大圧力は、例えば、プレス機の液圧系内で決定される。異なる食品およびポーションの大きさに対しては、異なる最大圧力およびプレス時間を提供する。特に、圧力測定は、プレス・ラムの移動の決定、特に、個々のそれぞれのプレス・ラムの移動の決定と組み合わされる。

食品のポーションの不完全な変形が防止されることが、提案する方法の利点である。プレス方向に垂直な少なくとも延長部分において容器を完全に満たすことが、特に、食品形成に応えた目標である。従来技術から知られている方法の場合、分割が小さ過ぎたり、または分割の重量が軽過ぎたりしても、その分割が依然として各製品の許容誤差範囲内にある場合には、受け入れ鋳型が完全には満たされないことが多い。したがって、ほぼ自然に見える望ましい形状は、達成されない。製品は、かじられたように見えることが多い。従来技術から知られている方法および装置の場合、大き過ぎるポーション、または大き過ぎる重量を含むポーションは、また同様に、成形に関連する問題を引き起こす。対照的に、提案する方法を用いることにより、より大きい食品のポーションだけでなく、金型内の、特に異なる容器内に配置される小さい食品のポーションもまた、望ましい形状に安全にプレスされる。提案する方法は、こうして、プレス機の１つの処理ステップ内で同時に処理される予定の食品のポーションについて、質量についての大きな許容誤差範囲、および／または寸法についての大きな許容誤差範囲を可能にする。同時に、プレス機のアクチュエータのすべてを駆動する１つの圧力発生器を必要とするのみである。

方法の代替案が、作動シリンダが液圧で連結される前に、プレス工具が、規定した量だけ金型の方へ動いたり、または規定した量だけ容器の中に入ったりすることを提供する。作動シリンダの圧力補正の上流側につながっている経路制御を提供することが好ましい。さらなる実施形態では、ある特定の時点に作動シリンダが振動するように、すなわち、作動シリンダがプレス工具による打付け運動を用いて食品のポーションを容器の中に打ち込むように、作動シリンダを動かすことを提供する。さらなる実施形態では、プレス工具が食品のポーションを鋳型の中にため込むように、プレス機を動かすことを提供する。本発明の観点では、「ため込むこと」は、食品のポーションに接触した状態でのプレス工具の回転運動、掃引運動、および／または波状運動として理解される。

さらなる代替案では、プレス工具を機械的に連結することを提供する。規定した点を越えてプレス工具が移動したとき、プレス工具の間の機械的連結を切り離すことが好ましい。代替案では、またはさらに実施形態では、作動シリンダの連通を、少なくとも一時的に遮断したり、またはスロットリングしたりすることを提供する。例えば、プレス・ラムは互いに独立に容器の中へ移動させることができ、作動シリンダ間の連通は最後のステップにおいてのみ解除でき、この作動シリンダ間の連通の解除は、例えば、プレス工具が再び上向きに移動する前に行われる。特に、プレス工具のすべてが容器の中へのある特定の経路を既に動き終わり、プレス工具のすべてが、ある特定の時間の間に、ある特定の距離パワーに達したとき、および／または装置の液圧系内で、流量のある特定の閾値を下回ったり、または上回ったりしたとき、プレス工具は再び上向きに、すなわち、プレス工具の静止位置に移動する。

作動シリンダに流れ込む液圧流量および／または作動シリンダの間の液圧流量を、プレス装置の少なくとも１つの運転パラメータの関数として調節することを特に提供する。液圧流量の調節は、作動シリンダ間の連通を制御する弁の切り替えを、特に含んでいる。関連する運転パラメータは、例えば、プレス・ラムの移動距離、液圧系の少なくとも１つの位置における圧力、および／または液圧系内の少なくとも１つの位置における液圧手段の流量である可能性がある。

さらに、上述の方法を用いて、それぞれ、作られたり、または形成されたりする食品のポーションを提案する。

さらなる有利な実施形態が、下記の図面から得られる。しかしながら、図面に示すさらなる発展を、限定するものとして解釈すべきではない。それどころか、図面に記載の特徴と、上述の特徴とを組み合わせて、さらなる実施形態を形成できる可能性もある。図面の説明において指定する参照番号は、本発明の保護の範囲を限定するものではなく、あくまで図面に示す例示的実施形態を示すに過ぎないという事実に、さらに言及する。

形成装置の概略設計を示している。

図１は、食品のポーション２を形成するための装置１の概略設計を示している。装置１は、プレス機３を有している。プレス機３は圧力発生器４を含み、この圧力発生器４は、図示の実施形態では液圧ポンプとして具体化されている。プレス機３は、少なくとも２つのアクチュエータ５をさらに含み、これらのアクチュエータ５は、作動シリンダ６、ピストン７、およびプレス・ラム８を有している。装置１は、プレス機３を作動させるコントローラ９を、さらに含んでいる。図４の説明図は、高度に単純化してあり、あくまで基本原理を説明するためのものに過ぎない。したがって、図面からは、一方向のアクチュエータ５の駆動だけが分かる。例えば、プレス・ラム８を再び逆行させることができるように、さらなるステップを取り入れることができることは当業者には明らかである。

アクチュエータ５は、圧力発生器４により作動させる。弁１０が、それぞれ、圧力発生器４と、アクチュエータ５または作動シリンダ６と、の間に配置してある。両方のアクチュエータ５は、弁１０を介して、別々にまたは一緒に作動させることができる。

さらなる弁１１が、作動シリンダ６の間に配置してある。作動シリンダ５の間には、弁１１を介して、液圧連結が確立できる。弁１０および弁１１は、コントローラ９により作動させる。

プレス工具１２が、プレス・ラム８のところに配置してある。各プレス工具１２には、金型１４内の容器１３が割り当ててある。好ましくは凍っているように、食品のポーション２を容器１３の中に導入する。食品のポーション２を容器１３の中に導入した後に、作動シリンダ６に圧力を加えるように弁１０を作動させる。予想される食品のポーション２に応じて、および各容器内で達成する予定の変形に応じて、同時に、または時間を遅らせて駆動するようにアクチュエータ５を作動させる。最初のステップにおいてプレス・ラム８が所定の距離を動くように、アクチュエータ５を作動させることが好ましい。プレス・ラム８が既に動き終わった距離について、または位置の到達について、センサ１５がコントローラ９に知らせる。代替案では、または加えて、位置は、例えば、流量センサ１６を用いて決定される液圧流体の流量により決定できる。規定した位置を通り越した場合、弁１１が開いて、作動シリンダ６の間で圧力補正が行われる。次に、プレス工具１２のすべてが、同じ圧力で食品のポーション２の上に移動する。食品のポーション２が、例えば、金型内に配置される他の食品のポーションのすべてよりも小さい場合には、食品のポーション２のすべてに同じ圧力が加わるまで、プレス工具１２は容器１３の中に、より深く入る。食品のポーション２のすべてを完全に変形させることを、このようにして確保する。

流量センサ１７が、作動シリンダ６の間の流量を監視している。不具合と関連する可能性がある不規則性を判断した場合、コントローラ９は警報信号を出す。規定した最大圧力を一定期間保持して、その一定期間の間、作動シリンダ６の間に流量を検出しなかったとき、または規定した閾値を下回る流量を検出したとき、処理ステップをさらに終了して、プレス工具１２は再び容器から出る。

符号の説明

１ 装置

２ 食品のポーション

３ プレス機

４ 圧力発生器

５ アクチュエータ

６ 作動シリンダ

７ ピストン

８ プレス・ラム

９ コントローラ

１０ 弁

１１ 弁

１２ プレス工具

１３ 容器

１４ 金型

１５ センサ

１６ 流量センサ

１７ 流量センサ

Claims (12)

1. 流体動力プレス機（３）を含む、食品のポーション（２）を形成する装置（１）であって、前記プレス機（３）は、少なくとも１つの流体動力圧力発生器（４）と、少なくとも２つのアクチュエータ（５）と、を有しており、前記アクチュエータ（５）は、いずれの前記アクチュエータ（５）も作動シリンダ（６）を有しており、前記作動シリンダ（６）は流体動力でつながっている、装置（１）。
2. 請求項１に記載の装置（１）であって、金型（１４）が、食品のポーション（２）を受け入れる少なくとも２つの分離した容器（１３）を有しており、前記容器（１３）は、いずれの前記容器（１３）もプレス工具（１２）と相互に作用して、前記プレス工具（１２）は、いずれの前記プレス工具（１２）も、前記アクチュエータ（５）を用いて動かすことができることを特徴とする、装置（１）。
3. 先行する請求項のいずれか１項に記載の装置（１）であって、少なくとも１つの弁（１１）を用いて前記作動シリンダ（６）間の流量を制御したり、または調節したりすることができることを特徴とする、装置（１）。
4. 先行する請求項のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記装置（１）が、作動シリンダ（６）に出入りする流量を決定できる少なくとも１つの流量センサ（１６、１８）を有することを特徴とする、装置（１）。
5. 先行する請求項のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記プレス工具（１２）を機械的に連結できることを特徴とする、装置（１）。
6. 特に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の形成装置（１）を用いて、食品のポーション（２）を形成する方法であって、少なくとも２つの食品のポーション（２）を、いずれの食品のポーション（２）も金型（１４）の容器（１３）の中に導入して、前記金型（１４）の各容器（１３）用の少なくとも１つのプレス工具（１２）を、いずれのプレス工具（１２）も前記食品のポーション（２）上にセットして、前記プレス工具（１２）のすべてが前記各食品のポーション（２）に同じ圧力を及ぼすように、前記プレス工具（１２）が前記食品のポーション（２）に及ぼす力を増加させる、方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、前記プレス工具（１２）を作動させる前記アクチュエータ（５）の前記作動シリンダ（６）が流体動力でつながっていることを特徴とする、方法。
8. 請求項６または７のいずれか１項に記載の方法であって、前記作動シリンダ（６）が流体動力でつながる前に、前記プレス工具（１２）が、規定した量だけ前記金型（１４）の方へ動いたり、または規定した量だけ前記容器（１３）の中に入ったりすることを特徴とする、方法。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレス工具（１２）を機械的に連結してあることを特徴とする、方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、規定した点を越えて前記プレス工具（１２）が移動したとき、前記プレス工具（１２）の間の前記機械的連結を切り離すことを特徴とする、方法。
11. 請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法であって、前記作動シリンダ（６）に流れ込む流量および／または前記作動シリンダ（６）の間の流量を、前記形成装置（１）の少なくとも１つの運転パラメータの関数として調節することを特徴とする、方法。
12. 請求項６〜１１のいずれか１項に記載の方法に従って作られた食品のポーション（２）。

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