JP3598028B2 - 食品スライサの供給器往復駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食肉のような食品を切断する食品スライサにおいて、供給器を往復駆動する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食肉用の食品スライサは、回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設けている。供給器は、丸刃物に対面する往動端と、丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にし、クランク機構を経て電動機に連結している。電動機の回転速度従って単位時間当たりの供給器往復数は、調節可能である。
【０００３】
運転スイッチを入れると、丸刃物が回転駆動される。また、供給器が往動端と復動端の間を往復駆動される。供給器が復動して復動端に戻る毎に、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分ずつ供給される。供給器が往動して往動端に達する毎に、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断される。
【０００４】
運転スイッチを切ると、丸刃物の回転駆動が停止し、丸刃物が慣性回転して停止する。供給器は、電動機の駆動が停止せず、往動または復動を継続する。供給器が往動端から少し手前の位置に達すると、電動機は、駆動が停止して制動され、供給器が制動されて復動端に停止する。
【０００５】
ところが、食品の切断能率を上げるため、単位時間当たりの供給器往復数従って単位時間当たりの食品切断数を高くして高速運転すると、往復動中の供給器に発生する慣性力が大きくなり、供給器の往復動によって食品スライサが揺動することがある。
【０００６】
そこで、高速運転時の供給器の往復動による食品スライサの揺動を抑えるため、特開平１１−１９８０９６号公報に開示されているように、供給器が往動端に達する手前の位置から、供給器が復動端を通過した位置の間で、供給器の走行速度を減速する供給器速度制御装置が発明された。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
１）上記のような供給器速度制御装置においては、高速運転時に供給器を減速する距離は、供給器の往動端の手前位置と復動端の通過位置の間であって供給器の一往復距離の半分より長く、非常に長いので、単位時間当たりの供給器往復数を、往復動中の供給器を途中で減速しない従来の場合と同一にすると、供給器が復動端の通過位置から往動端の手前位置に走行する往動速度が非常に速くなる。供給器の食品切断用往動速度が非常に高速になる。
【０００８】
従って、往復動中の供給器は、復動時には減速によって慣性力が減少するが、往動時には増速によって慣性力が非常に増大する。すると、復動中の供給器に発生する慣性力ではなく、往動中の供給器に発生する慣性力によって食品スライサが揺動することとなる。更に、供給器の食品切断用往動速度が非常に高速になると、供給器のその高速度に応じて丸刃物の回転速度を高速にしなければならず、丸刃物の回転駆動装置の能力を高めなければならなくなる。
【０００９】
換言すると、単位時間当たりの食品切断数を高くして食品の切断能率を上げることが困難である。
【００１０】
２）上記のような食品スライサにおいては、単位時間当たりの食品切断数を調節する範囲を広くすると、供給器を復動端に停止する際の制動距離のばらつき、従って、供給器の停止位置のばらつきが大きくなって、供給器を常に復動端に停止することが困難になる。
【００１１】
【課題を解決するための着眼】
１）上記のような従来の食品スライサにおいて、供給器は、電動機でクランク軸が回転されるクランク機構によって往復駆動される。クランク軸が一定速度で回転されると、供給器の走行速度は、図５に実線で示すように、概略正弦波状に変化し、往動中に最大速度Ｖ１に達し、復動中に最大速度Ｖ２に達する。往動中の最大速度Ｖ１より復動中の最大速度Ｖ２の方が大きい。復動端の零速度から往動中の最大速度Ｖ１に達するまでの時間Ｔ１と、復動中の最大速度Ｖ２から復動端の零速度になるまでの時間Ｔ２は、ほぼ同じである。
【００１２】
従って、供給器は、往復経路を、復動端、往動中の最大速度Ｖ１発生位置、往動端と復動中の最大速度Ｖ２発生位置との４点で区切ると、復動中の最大速度Ｖ２から復動端の零速度になるまでの平均加速度（の絶対値）Ｖ２／Ｔ２が最も大きくなって、慣性力の平均値が最も大きくなる。復動後期中の供給器に発生する慣性力が主力になって食品スライサが揺動する。
【００１３】
そこで、最大になる復動後期中の慣性力の平均値を小さくするため、供給器が復動中に最大速度Ｖ２になる時点の前から短い時間Ｔの間、電動機の回転駆動制御装置に減速を指令することとした。電動機は、減速の指令を受けても、回転中であって、供給器が走行中であるので、供給器とその往復駆動機構の慣性によって直ちに減速せず、徐々に減速する。また、減速終了の指令を受けても、直ちに増速せず、徐々に増速する。
【００１４】
従って、電動機が上記のように減速の指令を受けると、供給器は、図５に破線で示すように、復動中の最大速度Ｖ２時点付近で減速して復動中の最大速度が低下し、復動中の最大速度から復動端の零速度になるまでの復動後期の平均加速度が減少して復動後期の慣性力の平均値が小さくなる。また、往動端の零速度から復動中の最大速度になるまでの復動前期の平均加速度も減少して復動前期の慣性力の平均値も小さくなる。復動中の供給器に発生する慣性力による食品スライサの揺動が発生し難くなる。
【００１５】
また、供給器が減速する期間は、復動中の最大速度時点付近に限定されていて短いので、供給器の復動中の減速を補うため、その減速期間以外の供給器走行速度を増速する量が少なくて済む。供給器の食品切断用往動速度が非常に高速になることはない。
【００１６】
結局、供給器往復駆動機構のクランク機構のクランク軸を一定速度で回転したときに復動中の供給器が最大速度になる時点の付近のみに限定して、クランク軸の回転速度を減速し、供給器の復動中の最大速度を低下させることとした。
【００１７】
２）上記のような従来の食品スライサにおいて、運転スイッチを切って供給器を復動端に停止する際、供給器の停止位置のばらつきが大きい原因は、供給器が往動端から少し手前の位置に達した時点、即ち、供給器の制動開始時点での供給器の走行速度のばらつきが大きいことに起因しているので、供給器を復動端に停止する際、単位時間当たりの食品切断数がいくつに設定されていても、常に、供給器の制動開始時点には、電動機の回転速度従ってクランク軸の回転速度を一定値に減速していることとした。
【００１８】
すると、単位時間当たりの食品切断数の設定値に拘わらず、常に、供給器の制動開始時の走行速度が一定値になるので、供給器の停止位置のばらつきが小さくなる。また、供給器の制動開始時の走行速度が小さくなるので、供給器の制動停止時の慣性力ないし衝撃が小さくなる。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
１）回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設け、供給器を、丸刃物に対面する往動端と丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にしてクランク機構を含む供給器往復駆動機構に連結し、供給器が復動して復動端に戻ると、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分供給され、供給器が往動して往動端に達すると、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断される食品スライサにおいて、
運転中に、クランク機構のクランク軸を一定速度で回転したときに復動中の供給器が最大速度になる時点の付近のみに限定して、クランク軸の回転速度を減速し、供給器の復動中の最大速度を低下させることを特徴とする供給器往復駆動装置。
【００２０】
また、クランク機構のクランク軸の回転速度を調節可能にして単位時間当たりの食品切断数を調節可能にし、上記の供給器復動中のクランク軸回転速度の減速は、単位時間当たりの食品切断数が高い高速運転時のみに行なうことを特徴とする供給器往復駆動装置。
【００２１】
２）回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設け、供給器を、丸刃物に対面する往動端と丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にしてクランク機構を含む供給器往復駆動機構に連結し、供給器が復動して復動端に戻ると、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分供給され、供給器が往動して往動端に達すると、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断され、クランク機構のクランク軸の回転速度を調節可能にして単位時間当たりの食品切断数を調節可能にし、供給器を復動端に停止する際、供給器が往動端から少し手前の位置に達すると、供給器の制動を開始し、供給器を復動端に制動停止させる食品スライサにおいて、
供給器を復動端に停止する際、供給器の制動開始時にクランク軸の回転速度を一定値に減速していることを特徴とする供給器往復駆動装置。
【００２２】
【発明の効果】
１）供給器の復動中の最大速度が低下し、復動の前期と後期の平均加速度が減少して復動の前期と後期の慣性力の平均値が小さくなるので、復動中の供給器に発生する慣性力による食品スライサの揺動が発生し難くなる。また、供給器が減速する期間は、復動中の最大速度時点付近に限定されていて短いので、供給器の復動中の減速を補うため、その減速期間以外の供給器走行速度を増速する量が少なくて済む。供給器の食品切断用往動速度が非常に高速になることはない。単位時間当たりの食品切断数を高くして食品の切断能率を上げることが容易である。
【００２３】
供給器復動中のクランク軸回転速度の減速を高速運転時のみに行なう場合は、供給器の往復動による食品スライサの揺動が発生するおそれがない低速運転時には、余分な減速制御が行なわれない。
【００２４】
２）供給器を復動端に停止する際、単位時間当たりの食品切断数の設定値に拘わらず、常に、供給器の制動開始時には供給器の走行速度が一定値に減速されているので、供給器の停止位置のばらつきが小さく、また、供給器の制動停止時の衝撃が小さくなる。従って、単位時間当たりの食品切断数を調節する範囲を広くしても、供給器を常に復動端に停止することが容易になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
供給器往復駆動装置を備えた食品スライサは、食肉用であり、図１と図２に示すように、機台１の左側後部上に、皿形状の丸刃物２の中心部に固定した回転軸３を左右方向に軸受し、丸刃物２の周辺縁の切れ刃を含む切断面を前後方向に沿った垂直面に配置している。回転軸３は、図示しない電動機に連結し、丸刃物２を回転駆動する機構を構成している。
【００２６】
機台１の左側前部上には、図１と図２に示すように、当て板４を丸刃物２の前側に垂直に設け、当て板４の当て面を丸刃物２の切断面と平行に配置し、当て板４を左右方向に移動可能にしている。当て板４は、当て面を丸刃物２の切断面から切断厚さ分丸刃物２の背面側に配置する。
【００２７】
機台１の上には、図１と図２に示すように、食品を供給する供給器５を、丸刃物２の切断面に対面する復動端と、当て板４の当て面に対面して丸刃物２の切断面に対面しない往動端との間を２本のレールに沿って前後方向に往復動可能に設けている。
【００２８】
供給器往復駆動装置は、供給器５の下部をクランク機構６、減速機７とベルト伝動機構８を経て電動機９に連結し、供給器５を後側の往動端と前側の復動端との間を往復駆動する供給器往復駆動機構を構成している。電動機９を回転駆動する制御装置を設けている。
【００２９】
電動機９を回転駆動すると、供給器５が復動端と往動端の間を往復駆動する。供給器５が復動して復動端に戻る毎に、供給器５に仕掛けられた食品が当て板４側に切断厚さ分ずつ供給される。供給器５が往動して往動端に達する毎に、供給器５の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物２で切断される。
【００３０】
クランク機構６は、図１と図２に示すように、クランク軸１０とそのアーム１１及びロッド１２からなる。ロッド１２の先端は、供給器５の下部に固定した取付片１３に回転可能に連結している。ロッド１２とアーム１１は、機台１の上に水平に配置し、クランク軸１０を機台１の天板に垂直に貫通している。ロッド１２先端と取付片１３との回転中心は、クランク軸１０の回転中心より少し左側にずれてオフセットしている。
【００３１】
減速機７と電動機９は、機台１内に配置している。減速機７は、ウォーム歯車機構からなり、クランク軸１０を出力軸にし、入力軸を電動機９の回転軸にベルト伝動機構８を経て連結している。
【００３２】
減速機７は、図１に示すように、クランク軸１０を兼用した出力軸をケーシングの下側に突出し、出力軸１０の下端に作動片１４の基端を固定している。減速機７のケーシングの下側には、図３に示すように、高速運転時減速用センサ１５、停止時減速用センサ１６と復動端停止用センサ１７を出力軸１０の回りに取付位置調整可能に取り付けている。
【００３３】
各センサ１５，１６，１７は、近接スイッチであり、クランク軸１０の回転により回動する作動片１４の先端が接近すると作動する。高速運転時減速用センサ１５は、クランク軸１０を一定速度で回転したときに復動中の供給器５が最大速度になる位置から所定距離手前の位置に達すると作動する。停止時減速用センサ１６は、供給器５が制動開始位置即ち復動端停止用センサ１７の作動位置から所定距離手前の位置に達すると作動する。復動端停止用センサ１７は、供給器５が復動端から少し手前の位置に達すると作動する。
【００３４】
機台１の前面には、図１と図２に示すように、回転式の運転スイッチ１８と押釦式の非常停止スイッチ１９を取り付けている。
【００３５】
電動機９の回転駆動制御装置においては、図４に示すように、電動機９は、インバータ２１を経て電源２２に接続し、インバータ２１に速度設定装置２３を接続し、速度設定装置２３に、単位時間当たりの供給器往復数従って単位時間当たりの食品切断数を設定するダイヤル２４を接続し、ダイヤル２４で設定した単位時間当たりの食品切断数に応じて電動機９の回転速度を設定する構成にしている。単位時間当たりの食品切断数の調節可能範囲は、実施例では、毎分４０〜７５枚である。
【００３６】
また、減速制御装置２５を設け、減速制御装置２５の入力端に設定ダイヤル２４、高速運転時減速用センサ１５、停止時減速用センサ１６と復動端停止用センサ１７をそれぞれ接続し、減速制御装置２５の出力端を速度設定装置２３に接続している。
【００３７】
ダイヤル２４で設定した単位時間当たりの食品切断数が少ない、実施例では６０枚／分未満の低速運転時には、供給器５の往復動によって食品スライサが揺動するおそれがない。低速運転時には、供給器５の往復中、電動機８の回転速度従ってクランク軸１０の回転速度が一定速度に維持され、途中で減速されない。供給器５の走行速度は、図５に実線で示すように、概略正弦波状に変化し、往動中に最大速度Ｖ１に達し、復動中に最大速度Ｖ２に達する。復動中の最大速度Ｖ２は、往動中の最大速度Ｖ１より大きい。
【００３８】
ダイヤル２４で設定した単位時間当たりの食品切断数が多い、実施例では６０枚／分以上の高速運転時には、供給器５の往復動によって食品スライサが揺動するおそれがある。
【００３９】
高速運転時には、供給器５がクランク軸１０を一定速度で回転したときに復動中に最大速度Ｖ２になる位置から所定距離手前の位置に達して高速運転時減速用センサ１５が作動すると、予め設定した短い時間Ｔの間、減速制御装置２５は、電動機９の回転速度を減速する指令を出力する。上記の短い時間Ｔは、調節可能である。減速後の回転速度は、単位時間当たりの食品切断数をその調節可能範囲の最小値、実施例では４０枚／分に設定した時の回転速度である。
【００４０】
電動機９が上記のように減速の指令を受けると、供給器５は、図５に破線で示すように、復動中の最大速度Ｖ２時点付近で減速して復動中の最大速度が低下し、復動中の最大速度から復動端の零速度になるまでの復動後期の平均加速度が減少して復動後期の慣性力の平均値が小さくなる。また、往動端の零速度から復動中の最大速度になるまでの復動前期の平均加速度も減少して復動前期の慣性力の平均値も小さくなる。供給器５の復動による食品スライサの揺動が発生し難くなる。
【００４１】
運転スイッチ１８を入れると、丸刃物２が回転を開始し、また、電動機９が回転駆動されて供給器５が往復動を開始する。ダイヤル２４で設定した単位時間当たりの食品切断数に応じて低速運転又は高速運転が行われる。高速運転時には、供給器５は、上記の通り、復動途中で減速する。
【００４２】
運転スイッチ１８を切ると、丸刃物２は、回転駆動が停止し、慣性回転して停止する。また、供給器５は、電動機９の回転駆動が停止せず、往動又は復動を継続する。供給器５が復動端停止用センサ１７の作動位置から所定距離手前の位置に達して停止時減速用センサ１６が作動すると、減速制御装置２５は、電動機９の回転速度を減速する指令を出力する。減速後の回転速度は、ダイヤル２４で設定した単位時間当たりの食品切断数に関係なく、単位時間当たりの食品切断数をその調節可能範囲の最小値、実施例では４０枚／分に設定した時の回転速度である。
【００４３】
供給器５が復動端から少し手前の位置に達して復動端停止用センサ１７が作動する時には、電動機９の回転速度従って供給器５の走行速度は、単位時間当たりの食品切断数をその調節可能範囲の最小値に設定した時の値に減速している。復動端停止用センサ１７が作動すると、減速制御装置２５は、電動機９の回転駆動を停止して制動する指令を出力する。供給器５は、制動されて復動端に停止する。停止位置のばらつきが小さく、また、制動停止時の衝撃が小さい。
【００４４】
非常停止スイッチ１９を押すと、丸刃物２が慣性回転して停止する一方、供給器５が直ちにその位置に制動停止する。
【００４５】
＜変形例＞
上記の食品スライサにおいては、供給器５に仕掛けられた食品は、供給器５に設けた供給装置で供給されるが、丸刃物と当て板を傾斜させて配置すると共に、供給器を先端下がりに傾斜させて配置し、供給器が当て板に対面して丸刃物に対面しない復動端に戻る毎に、供給器に仕掛けられた食品がその自重で当て板に向けて降下して供給される構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の供給器往復駆動装置を備えた食品スライサの一部縦断正面図。
【図２】同食品スライサの平面図。
【図３】同供給器往復駆動装置のセンサ部分を示す平面図。
【図４】同供給器往復駆動装置の電動機減速制御部分のブロック図。
【図５】同供給器往復駆動装置の供給器走行速度の変化を示す線図。
【符号の説明】
２ 丸刃物
５ 供給器
６，７，８，９，１３ 供給器往復駆動機構
６ クランク機構
９ 電動機
１０ クランク軸
１４ 作動片
１５ 高速運転時減速用センサ
１６ 停止時減速用センサ
１７ 復動端停止用センサ
２１ インバータ
２３ 速度設定装置
２４ 単位時間当たりの食品切断数設定ダイヤル
２５ 減速制御装置

Claims (5)

1. 回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設け、供給器を、丸刃物に対面する往動端と丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にしてクランク機構を含む供給器往復駆動機構に連結し、供給器が復動して復動端に戻ると、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分供給され、供給器が往動して往動端に達すると、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断される食品スライサにおいて、
   運転中に、クランク機構のクランク軸を一定速度で回転したときに復動中の供給器が最大速度になる時点の付近のみに限定して、クランク軸の回転速度を減速し、供給器の復動中の最大速度を低下させることを特徴とする供給器往復駆動装置。
2. クランク機構のクランク軸の回転速度を調節可能にして単位時間当たりの食品切断数を調節可能にし、上記のクランク軸回転速度の減速は、単位時間当たりの食品切断数が高い高速運転時のみに行なうことを特徴とする請求項１に記載の供給器往復駆動装置。
3. 回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設け、供給器を、丸刃物に対面する往動端と丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にしてクランク機構を含む供給器往復駆動機構に連結し、供給器が復動して復動端に戻ると、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分供給され、供給器が往動して往動端に達すると、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断され、クランク機構のクランク軸の回転速度を調節可能にして単位時間当たりの食品切断数を調節可能にし、供給器を復動端に停止する際、供給器が往動端から少し手前の位置に達すると、供給器の制動を開始し、供給器を復動端に制動停止させる食品スライサにおいて、
   供給器を復動端に停止する際、供給器の制動開始時にクランク軸の回転速度を一定値に減速していることを特徴とする供給器往復駆動装置。
4. 回転する丸刃物と、食品を供給する供給器を設け、供給器を、丸刃物に対面する往動端と丸刃物に対面しない復動端との間を往復動可能にしてクランク機構を含む供給器往復駆動機構に連結し、供給器が復動して復動端に戻ると、供給器に仕掛けられた食品が切断厚さ分供給され、供給器が往動して往動端に達すると、供給器の先端に突出した食品の先端が回転中の丸刃物で切断され、クランク機構のクランク軸の回転速度を調節可能にして単位時間当たりの食品切断数を調節可能にし、供給器を復動端に停止する際、供給器が往動端から少し手前の位置に達すると、供給器の制動を開始し、供給器を復動端に制動停止させる食品スライサにおいて、
   単位時間当たりの食品切断数が高い高速運転時に、クランク機構のクランク軸を一定速度で回転したときに復動中の供給器が最大速度になる時点の付近のみに限定して、クランク軸の回転速度を減速し、供給器の復動中の最大速度を低下させ、
   供給器を復動端に停止する際、供給器の制動開始時にクランク軸の回転速度を一定値に減速していることを特徴とする供給器往復駆動装置。
5. 上記のクランク軸回転速度減速後の回転速度は、単位時間当たりの食品切断数をその調節可能範囲の最小値に設定した時の回転速度であることを特徴とする請求項２、３又は４に記載の供給器往復駆動装置。

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