JP3486396B2 - ケーキ等の切断装置 - Google Patents

ケーキ等の切断装置

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ケーキ等の切断方
法及びそれに用いる装置に係るものであり、さらに詳し
くは、下面に空間があり上面もチョコレート層等が存在
して柔らかくて壊れ易いケーキ等の切断装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、帯状の刃体を超音波振動駆動手段
と超音波振動負荷手段とを具備して超音波振動を与えな
がら、パン、ケーキ等を切断する超音波カッターが知ら
れている(例えば実公平3−41645号公報参照)。
また、ケーキを載置した保持台の上面に対して、略平行
に対峙した刃体に超音波振動を付与し、刃体を水平方向
に往復移動せしめて切断し、切断後引抜く装置を備えた
ケーキ等の切断装置も知られている(例えば特公平5−
45398号公報参照)。さらに、カステラ状の柔らか
いケーキにアーモンド、小豆等の硬い固形物の混合され
た特殊菓子の切断用として、超音波振動の伸び縮みの与
えられた切断工具に先端を末広がりの梯形状としてこれ
に超音波振動を与えて最大の振幅で切断し、これらの一
対の切断工具の刃先を特殊菓子の走行方向に対し斜め横
より角度αが略90°近い角度で対峙させて、一方の振
動で逃げるように移動するケーキを抑えるように、もう
一個の振動子から振動を与えるようにした超音波利用の
特殊菓子の切断方法も知られている(例えば特公平3−
50677号公報参照)。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた如
く、パン、ケーキ、チーズ等の柔らかくて形崩れのし易
いものを切断するのに超音波振動を与えた刃物で切断す
る方法及び装置は数多く知られている。しかしながら、
本発明の特徴は、切断するケーキが特に柔らかいケーキ
素材で形成されており、しかも下面側には例えば図7に
示す如く円弧形の中空部が存在し切断後は扇形の薄片に
切断され、さらに上面側にはヒビの入り易いチョコレー
ト層をも有する、切断が最も困難なケーキ素材を切断す
るのに適した方法及び装置を提供することにある。その
ため従来の技術の一番目に述べた帯状の刃体に超音波振
動を与える超音波カッターで縦方向に下降させて切断を
試みたが、縦方向の加圧力が強く上面側のチョコレート
にヒビが入るのみならず、下面側の円弧形中空部分の左
右の二点の鋭角底面イ、イ部分も壊れ易い問題点を有
し、従来の技術2番目に述べた構造のものは、素材の供
給手段の構成が複雑となる問題点を有し、さらに従来の
技術3番目に述べたものは柔らかいケーキにアーモン
ド、小豆等の硬い固形物の混合された特殊菓子の切断用
に適し、二個の振動子が互いに牽制し合って抑え合いを
する切断方法で、上面側にチョコレートや、下面側に円
弧形中空を有する軟弱な素材には到底使用できない問題
点を有していた。本発明はこれらの問題点を解決し、上
面側にはヒビの入り易いチョコレート層、下面側には円
弧形中空を有し、切断後は薄い扇形を形成する加圧力の
最小条件を要求される最も困難な切断条件を解決した切
断方法及び装置を提供することを目的として発明された
ものである。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の切断装置は、横送りエアーシリンダーの横
送り伸縮軸を伸長することにより正面視倒伏コ字形に形
成した機枠の幅方向と平行方向に真横に移動する横移動
エアーシリンダーを設け、横移動エアーシリンダーの縦
送り伸縮軸の下部先端に前記横移動エアーシリンダーの
移動方向と平行に倒伏コ字形の超音波刃物取付板を取付
け、超音波刃物取付板の左右の下垂側面に装着した出力
ホーンの先端に横移動エアーシリンダーの移動方向と平
行に真横方向に略一直線形帯状の超音波振動切断刃を取
付け、前記横移動エアーシリンダーの横方向移動中に横
移動エアーシリンダーの縦送り伸縮軸を同時に上下方向
に伸長して降下させるとともに前記横送り伸縮軸と前
記縦送り伸縮軸の移動速度を被切断物の素材の軟弱度と
形状に応じて調整することにより前記横送り伸縮軸によ
る横送り方向のベクトルと前記縦送り伸縮軸による上下
方向のベクトルとの和による降下傾斜角度を変えて前記
超音波振動切断刃を斜め下方へ降下させて切断するよう
に構成し、さらに、前記超音波振動切断刃の切断位置の
下側に末端部が位置する搬送コンベヤーを機枠の幅方向
と直交方向に設け、前記機枠に取付けた抑止エアーシリ
ンダーの抑止伸縮軸の下部先端にスポンジ板を下面に固
着したケーキ抑止板を機枠の幅方向と平行に取付けてい
。 【0005】 【発明の実施の形態】本発明を図面に基づいて説明する
と、図1〜図3において、1は例えばミゾ形鋼等を用い
て正面視略倒伏コ字形に組付け形成した機枠である。2
は機枠1の一側辺3に取付けた横送りエアーシリンダー
、この横送りエアーシリンダー2の横送り伸縮軸4が
機枠1の幅方向(図1において左右方向)と平行に内側
に向かって伸縮するように取付ける。横移動エアーシリ
ンダー5は、前記横送り伸縮軸4の先端部に固着し、横
送り伸縮軸4の伸縮により機枠1の幅方向に真横に移動
するように設ける。縦送り伸縮軸6は前記横移動エアー
シリンダー5の伸縮軸で横移動エアーシリンダー5の
下面より突出して縦方向(上下方向)に伸縮する。超音
波刃物取付板7は、例えばアルミ板で倒伏コ字形に形成
し、前記縦送り伸縮軸6の下部先端に、横移動エアーシ
リンダー5の移動方向と平行に取付ける。8は磁歪振動
子の出力ホーンで、超音波刃物取付板7の左右の下垂側
面9、9の下半部の位置で、且つ、左右の横一直線上の
位置に装着する。10は一直線形帯状の超音波振動切断
刃で前記出力ホーン8、8の先端に取付け、横移動エア
ーシリンダー5の移動方向と平行な真横一直線上に取付
ける。搬送コンベヤー11は、機枠1の幅方向と直角方
向に設け搬送末端部が前記超音波振動切断刃10の下方
位置に達する位置に設ける。 【0006】また、本発明では図4及び図5に示すケー
キ抑止装置を設けており、切断作業をより確実なものと
している。さらにこれを詳述すると、抑止エアーシリン
ダー12は、機枠1より前方に突出してL字形に垂下し
た抑止支持枠13に取付け、抑止エアーシリンダー12
の下向きの抑止伸縮軸14の下端にスポンジ板15を下
面に固着したケーキ抑止板16を機枠1の幅方向と平行
に取付ける。ケーキ位置決め棒17、17は搬送コンベ
ヤー11上の幅方向の左右の位置に中央にケーキCの幅
寸法(図1では2本分)に対応する間隔をあけて取付け
る。さらに詳しくは、ケーキ位置決め棒17、17の幅
方向の間隔の大小の調整は蝶螺子18の締緩により行
う。 【0007】次に本発明を実施し、ケーキを切断する場
合について述べると、ケーキCを搬送コンベヤー11上
に載置して超音波振動切断刃10の下側位置にまで搬送
する。この場合搬送コンベヤー11の間欠送り量(移動
量)をケーキCの厚さ相当寸法に調整しておくと、載置
したケーキCは所定の厚さ相当分が超音波振動切断刃1
0の下側に送給され切断することが可能となる。次にケ
ーキCを切断する場合について述べると、図1が示す位
置は、超音波振動切断刃10がケーキCの上方位置にあ
りケーキCの切断寸前の位置関係を示すもので、この場
合、横送り伸縮軸4及び縦送り伸縮軸6は各々横移動エ
アーシリンダー5及び横送りエアーシリンダー2内に短
縮状態にある。そして磁歪振動子の出力ホーン8には高
周波発振器による超音波振動を与えて超音波振動切断刃
10の刃幅方向に超音波振動をさせておく。次に横送り
エアーシリンダー2にエアーを送り込んで付勢し、横送
り伸縮軸4を横方向に伸長さすと同時に横移動エアーシ
リンダー5にも付勢して縦送り伸縮軸6を降下させる
と、超音波刃物取付板7を介して超音波振動切断刃10
は、横送り伸縮軸4による横送り方向のベクトルと縦送
り伸縮軸6による縦送り方向のベクトルとの和(縦横変
位の合成)で略45°斜め下方向に降下してケーキCを
切断する。 【0008】さらにこの動作を図6の略図にて説明する
と、横送り伸縮軸4の伸長による横送り方向のベクトル
Aと縦送り伸縮軸6の伸長による縦送り方向のベクトル
Bとの和は、図6(ロ)に示す如くベクトルGで示す大
きさ及び向きで表すベクトル値となり、此の方向に超音
波振動切断刃10は斜めに降下してケーキを切断する。
図6の説明からでも明らかな如く、図6では一応横送り
方向のベクトルAと縦方向のベクトルBとが等しい値の
場合を示しているが、横送りエアーシリンダー2、また
は、横移動エアーシリンダー5の付勢力の強弱、即ち伸
縮軸の速度調整等によりベクトルA>ベクトルB、或は
ベクトルA<ベクトルBの値を自由に調整することがで
き、ケーキCの素材の軟弱度、形状によりベクトルGの
降下傾斜角度を変えて、ケーキCへの押圧力、切断速度
等を撰択することができるので、ケーキCの素材、形状
に最適の切断条件に調整することができる。 【0009】さらに、前記搬送コンベヤー11上に載置
したケーキCが超音波振動切断刃10の切断位置より所
定厚さ分突出した位置で停止後、図4に示す抑止エアー
シリンダー12に付勢して抑止伸縮軸14を降下させス
ポンジ板15で切断位置の内側部位のケーキCを軽く抑
止すると切断を一層確実に行える。そして一定厚さに切
断されたケーキCは図3に示す如く、搬送コンベヤー1
1の搬送末端側に平行に段違いに設けられた搬出コンベ
ヤー19上に倒伏載置し、機外に搬出される。一方超音
波振動切断刃10はケーキCを切断後、前述とは逆に縦
送り伸縮軸6及び横送り伸縮軸4を短縮することにより
元の上方位置に復帰して一回目の切断工程を終了する。 【0010】 【実施例】横送り伸縮軸4のストロークは約67m/
m、縦送り伸縮軸6のストロークは約77m/mのもの
を用い、同時に同速度で伸縮すると好結果が得られた。 【0011】 【発明の効果】以上説明した如く本発明を実施すると、
超音波振動切断刃が無理な加圧力をケーキに加えること
なく刃物の長手方向に斜めに降下切断することが可能と
なるので、表面にヒビの入り易い素材や、底面に中空部
分のある軟弱な形状のケーキでも形崩れや切粉の発生を
抑え、切り口の滑らかな切断作業を効率よく行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】ケーキ等の切断装置の一部欠截した正面図であ
る。 【図2】ケーキの切断前後の位置関係を示す正面図であ
る。 【図3】ケーキ等の切断装置の主要部の側面図である。 【図4】ケーキ抑止装置部を示す正面図である。 【図5】ケーキ抑止装置部を示す側面図である。 【図6】超音波振動切断刃の合成変位状態を説明する略
図である。 【図7】切断するケーキの一例を示す斜視図である。 【符号の説明】 1 機枠 2 横送りエアーシリンダー 5 横移動エアーシリンダー 6 縦送り伸縮軸 7 超音波刃物取付板 8 出力ホーン 10 超音波振動切断刃 11 搬送コンベヤー 12 抑止エアーシリンダー 14 抑止伸縮軸 15 スポンジ板 19 搬出コンベヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B26D 7/08 B26D 3/28 610

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 横送りエアーシリンダーの横送り伸縮軸
    を伸長することにより正面視倒伏コ字形に形成した機枠
    の幅方向と平行方向に真横に移動する横移動エアーシリ
    ンダーを設け、 横移動エアーシリンダーの縦送り伸縮軸の下部先端に前
    記横移動エアーシリンダーの移動方向と平行に倒伏コ字
    形の超音波刃物取付板を取付け、 超音波刃物取付板の左右の下垂側面に装着した出力ホー
    ンの先端に横移動エアーシリンダーの移動方向と平行に
    真横方向に略一直線形帯状の超音波振動切断刃を取付
    け、 前記横移動エアーシリンダーの横方向移動中に横移動エ
    アーシリンダーの縦送り伸縮軸を同時に上下方向に伸長
    して降下させるとともに前記横送り伸縮軸と前記縦送
    り伸縮軸の移動速度を被切断物の素材の軟弱度と形状に
    応じて調整することにより前記横送り伸縮軸による横送
    り方向のベクトルと前記縦送り伸縮軸による上下方向の
    ベクトルとの和による降下傾斜角度を変えて前記超音波
    振動切断刃を斜め下方へ降下させて切断するようにし、 前記超音波振動切断刃の切断位置の下側に末端部が位置
    する搬送コンベヤーを機枠の幅方向と直交方向に設け、 前記機枠に取付けた抑止エアーシリンダーの抑止伸縮軸
    の下部先端にスポンジ板を下面に固着したケーキ抑止板
    を機枠の幅方向と平行に取付けた ことを特徴とするケー
    キ等の切断装置。
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