JP3922717B2 - スナックチップの成型装置及び成型方法 - Google Patents

Description

本発明は改良されたスナックチップの成型装置及び方法に関し、特に、スコップ形状を有するスナックチップの成型装置及び方法に関する。かかる装置及び方法によれば、実質的に均一な製品を製造しつつ、成形スナックチップを比較的高生産率で成型することができる。

スナックチップ及び他の食品は、所望する形状となるように作られることが多い。大抵、このような形状は単に意匠上の装飾であり、消費者に訴えるような興味深い形状とされる。時には、スナック製品の形状は実用的な機能を備える。このような機能の一例としては、ディップ、サルサ、ビーンディップ、チーズディップ等の液状混合物を保有することが挙げられる。

消費者がチップをディップと一緒に食べる際には、一般的にはチップ一個を持ち、チップの一部をディップに浸す。次に、消費者はディップに浸されたチップを口に入れて食べる。しかしながら、所望量のディップがチップに十分に付着しなかったり、或いは移送過程の間に落ちてしまうことが多い。このような問題は特にチップが平坦或いは比較的平坦な場合に顕著である。また、円形或いは三角形の平坦なチップの場合は大き過ぎて瓶に挿入できなかったり、或いはチップを瓶から取り出す際にチップ表面に十分な量のディップを保有することができないことが多い。従来のチップには、大き過ぎて一口で食べることができないものもある。このような場合には、チップの口に入れられなかった部分に付着したディップが滑り落ちることが多く、厄介であるため消費者は不満を持つ。

ディップを保有するために、スナックチップは湾曲した表面を有するように作られてきた。成形スナックチップによれば、消費者はディップの所望部分をすくい上げることができ、チップを食べようとして口へ運ぶ間に多量のディップを落とすことがない。また、成形チップはより取り扱い易くなっており、サルサ等のディップが包装された瓶或いは缶の中へ挿入することができる。周知の実用的な形状としては、例えばねじ山、スコップ、タコス形状、スプーン形状及びボウル形状がある。これらの中で、ボウル形状のチップはチップ全体を包囲する保有壁即ち縁を有するので特に好ましい。

成形チップ、特にボウル形状のチップの製造工程は、従来の平坦なチップの製造工程に比較してより複雑である。従来のチップの製造では、生地或いはとうもろこしの粉が押し出され或いはシート状にされてから所望のチップ形状とされる。成形チップは焼かれることにより、油で揚げられる前にある程度の剛性が付与される。水分量の均衡を保つために、焼かれたチップは防水過程を通過させられる。防水された後、チップはフライ鍋へ移送されて、消費者用の包装に適するように製品の脱水が行なわれる。チップは比較的平坦な形状を有しているので、チップが押し出されたり或いはシート状にされた後には形成装置を必要としない。

成形スナックチップを製造するために、代替方法がフィンク（Ｆｉｎｋ）等による特許文献１に示されている。チップをボウル形状の型キャビティ内に配置するとともに、その状態でチップを油で揚げることにより、形成フライ鍋によって成形スナックチップが製造される。

米国特許第６，１２９，９３９号

しかしながら、形成フライ鍋により油で揚げる方法では固有の専用フライ鍋を必要とし、フライ鍋は型を扱うことができるように特別に製造されなければならない。このようなフライ鍋は自由フライ鍋と比較して複雑であり、且つ比較的生産能力が低い。

また、高温の油の流れを利用して、チップを型の中に保持することもできる。滝状オイルの補助によりチップは適切な位置に維持される。このような工程ではより高品質な油が必要とされる。なぜなら、油の回転時間が一般的な油で揚げる工程よりも長いため、時間の経過に伴い油の品質低下が進行するからである。より大量の油を使用することにより貯蔵寿命が延びるととともに、完成したチップの香りが向上する。

従って、高生産能力で操作することが可能な成形スナックチップの成型装置及び方法が所望される。このような装置及び方法では、チップの製造設備及び生産に関する費用を産業標準内に維持しつつ、成形スナックチップが製造されるべきである。

本発明は、ボウル形状を有するトルティーヤチップス等の成形スナック製品の成型装置及び方法の改良されたものである。本発明ではシータを利用して、シート状の生地（とうもろこしの粉）から小片を形成する。小片はコンベアを通りトースタへ供給される。ほぼ平坦な形状の小片は例えば六角形形状の小片であり、１個以上の高温のトースタオーブンへ供給されることにより、チップには後続の過程に適した剛性が付与される。焼き上げられた後、部分的に乾燥させられたチップは小片アライメント装置へ搬送される。小片アライメント装置は、チップに形状を付与するプランジャ・形成コンベア装置よりも前でチップの位置合わせを行う。小片アライメント装置は一連のベルトを含み、チップの横列（行）を調節することにより、チップをプランジャ・型コンベアに対して適切に配置する。製品が型コンベアへ挿入された後、チップは少なくとも１個のオーブンを通過させられることにより、チップの水分量が減少させられるとともに、油で揚げる際に適した剛性が付与される。その後、チップは型から押し出されてからフライ鍋へ投入されて、そこでチップは最終的な包装用の水分量を有する。油で揚げた後には、チップは随意の塩漬器を通過させられて、塩分及び／或いは調味料が添加される。次にチップは包装材へ運ばれて消費者へ提供される。特に、本装置及び方法では、設備を限定するような速度を用いることなく高生産率を達成することが望まれる。本発明の上述した特徴及び効果は付加的な特徴及び効果と共に、以下の詳述により明らかにされる。

図１には成形スナックチップの形成工程が示されている。シータ１０は一枚の生地を形成し、生地はコンベア２０を介してトースタ３０へ供給される。コンベア２０はほぼ平坦に成形された生のチップ、例えば六角形に成形されたチップを移送する。平坦に成形された生地、即ちチップは次に高温のトースタオーブン３０へ供給されて、後続の工程に適した剛性が付与される。部分的に乾燥したチップはその後、小片アライメント装置４０へ供給される。小片アライメント装置４０は製品の位置を揃えて、プランジャ・型コンベア６０へ供給する。プランジャ・型コンベア６０はチップを成型する。製品が挿入されて成型形状とされた後、チップはマルチゾーンドライヤ１００を通過させられることにより、チップの水分量が減少させられる。その後、チップは型から押し出され、フライ鍋１１０へ供給される。そこでチップは最終的な包装品の水分量を獲得する。チップは油で揚げられた後に随意の加塩ドラム１１６を通過させられて、塩及び／又は調味料が添加される。その後、図２に示すようなチップ２００は包装材へ進行させられて消費者へ提供される。

一実施形態において、シータ１０はシータロール及びコンベア２０を有しており、コンベア２０は単一ユニット（図示なし）として共通の枠に配置される。シータ１０は入口で生地を受け取る。生地はとうもろこし、小麦粉、米、或いは他の穀物、又はそれらの混合物により構成される。好適な実施形態では、生地は白色デントコーンにより構成される。シータ１０においてシートが形成されると、シータ１０内では初期のチップ形状、例えばほぼ平坦な六角形状のカッタが準備される。シータ１０内において生地がカッタを通過すると、初期のチップ形状が形成されることにより、製造されたほぼ平坦なチップ２０２は、シータ１０から取り出される際には略同じ形状及び厚みを有する。チップ２０２はコンベア２０からトースタ３０へ搬送される。コンベア２０は随意で空気式リフト装置を有しており、必要な場合にはコンベアを上昇させてトースタ３０に接近させる。形成された製品がシータ１０から出される際には、事実上製品は僅かな距離だけコンベア２０上に落下させられるので、このような構成は有益である。生地の粗さや粒子寸法、粘着特性、水分含有量等、シート状にされる製品の物理的特性は変化するので、上記落下を調節する能力は製品の均一性を維持するのに有益である。

生地がシート状にされてからチップ製品の初期の形状とされた後、チップ２０２はトースタ３０へ供給されて製品の水分が減少させられる。とうもろこしの粉により構成される好適な生地を使用すると、シータから出された際のチップの水分量は一般的に約５０％から約５２％であり、トースタ３０により約３０％から約４０％、より好ましくは約３７％まで減少させられる。チップ２０２はトースタ３０を通過して回転搬送ベルト３２へ落下させられる。トースタ３０はチップ２０２を加熱して焼くものであり、例えば、赤外線（ＩＲ）、無線周波数、対流、リボンバーナ、直接ガス焚き、伝導性、衝突、マイクロウェーブ熱により加熱される。好適な実施形態では、一連のＩＲバーナ或いは直火ベルトヒータが使用される。チップ２０２は焼かれた後、小片アライメント装置４０へ運搬される。

好適には、トースタ３０から前方へ搬送される製品は、小片アライメント装置４０直前において、図３及び図４に示すように無ブレード型移送装置を利用する。無ブレード型移送ではブレードによる移送とは異なり、粘着性を有する残余部分がブレード上に付着することにより多数のチップがブレードに粘着したり、ブレードがトースタオーブンベルトに対して強い力で接触することによりブレードに刻み目が生じたり、ブレードが取り替えられたり、或いはブレードがベルトと接触しなくなりチップがブレードとトースタオーブンベルトの間に挟まるようなことがない。無ブレード型の移送では、従来のブレード補助型移送、即ちドクターブレードを利用した場合よりも、トースタ３０から出された製品の単一層が容易に維持される。ドクターブレードは成型工程に対して実用的ではないので、ブレード補助型の移送では正確な空間的な配向が要求されない。無ブレード型の移送を達成するために、トースタオーブンベルト３２は末端部に送出ロール３８を有しており、送出ロール３８は移送ベルト４２よりも約０．５センチメートル（０．２インチ）から約１．３センチメートル（０．５インチ）高く配置される。焼きチップ２０２の先導端は送出ロール３８において事実上トースタオーブンベルト３２よりも高い位置にあり、ノーズバーロール４４において移送ベルト４２へ搬送される。

図３及び図４は移送ベルト４２を示す。移送ベルト４２は小片アライメント装置４０に設けられた複数のベルトのうちの最初の１個である。移送ベルト４２の速度は基本的にベルト３２と同じ速度とされており、無ブレード移送が容易とされる。製品が部分乾燥チップ２０２の単一層としてほぼ一致された状態で、これらのチップ２０２は位相調整ベルト４６へ移送される。位相調整ベルト４６は、移送ベルト４２の速度から成型アライメントベルト５０に必要とされる速度及び位置まで、チップ２０２の移送に適するように調節可能な速度を有する。一旦適切な速度に設定されると、製品はアライメントベルト５０へ供給される。

アライメントベルト５０により、チップは横列（行）及び縦列（列）が一致させられており、最後にプランジャ・型コンベア６０へ供給される。アライメントベルト５０はほぼ一律な横列となるようにチップを搬送する装置を備える。アライメントベルト５０へ移送されてくるチップはほぼ別個の一律な縦列を有しているが、横列については最終的にプランジャ・型コンベア６０へ供給するのに適するように十分に一致させられていない。従って、一実施形態においては、アライメントベルト５０には一連のクリート５２が備えられる。クリート５２は図５に示すようにアライメントベルト５０から上方に延出する。クリート５２はアライメントベルト５０よりも僅かに速い速度で動くとともに、アライメントベルト５０の下に配置されたクリートコンベア（図示なし）上を移動する。

上記のように構成されているので、略全部のチップが最終的には移動するアライメントベルト５０に沿って押されて、チップはアライメントベルト５０から出される時にはほぼ一律な横列を有している。一律な縦列を維持するためには、少なくとも２個のクリート５２がチップ２０２毎に与えられることが好ましい。従って、チップ２０２の後縁は少なくとも２個のクリート５２の間に配置される。各チップ２０２を捕えるために、横列における２個のクリート５２間の距離はチップの幅よりも小さい。アライメントベルト５０から出される際には、チップ２０２は送出ベルト５４上に降ろされて、プランジャ・型コンベア６０の型ベルト６８へ移送される。

プランジャ・型コンベア６０へ向けて前進するチップ２０２の大部分が適切に位置が揃えられるように、小片アライメント装置４０と共に位置制御装置が利用される。また、チップ２０２はクリート５２の行間に置かれるように、制御装置によってアライメントベルト５０上に確実に配置される。制御装置は小片アライメント装置４０へ供給されるチップの流入速度の差、及びプランジャ・型コンベア６０に対して必要とされる配置を補償する。プランジャ・型コンベア６０に対する所定の許容範囲内に適切に配置されない場合には、多数のチップ２０２がプランジャ・型コンベア６０の型に適切に配置されないことになる。

従って、チップセンサ４８が小片アライメント装置４０と共に作用するように配置される。好適な実施形態において、チップセンサ４８は位相調整ベルト４６及び／又は送出ベルト５４の上に配置される。しかしながら、チップセンサ４８は成形スナックチップ２０２の形成装置に沿った多くの位置に配置することができる。光電セルアレイ等の光学式センサによってチップ２０２を検出することにより、チップ２０２の相対位置を効果的に判定することも可能である。しかしながら、レーザ、超音波、カメラ、色彩コントラスト等の他のセンサを利用してもよい。

制御装置はチップセンサ４８により収集された情報を利用することにより、チップ２０２が目標物に到達する時期が早過ぎるか或いは遅過ぎるかに関して、チップ２０２の平均的な横列位置を判定する。この演算された平均的な位置に基づいて、必要であれば装置全体が調節されることにより、小片アライメント装置４０によってプランジャ・型コンベア６０にほぼ均一なチップ横列が供与される。チップの位置を調整するために、制御装置は移送ベルト４２、位相調整ベルト４６、クリート５２及び／又は送出ベルト５４それぞれの速度の１つ以上を随意で調節することにより、チップをプランジャ・型コンベア６０へ最適に供給する。センサの配置に関しては、チップセンサ４８は移送ベルト４２、位相調整ベルト４６、アライメントベルト５０のチップ入口、及び／又は送出ベルト５４の上に配置してもよい。

例えば、チップセンサ４８を利用する光電セルアレイ５６は、図６に示すように、チップ２０２が位相調整ベルト４６上を通過する時に、通過するチップ２０２の前壁を測定するように配置される。端部のチップ２０２は上流の工程からの屑材料を蓄積していることがあるので、チップの最初の縦列及び最後の縦列は一般的に測定されない。残りのチップ２０２を感知することにより、チップ２０２の横列における平均的な位置が判定される。その後に位相調整ベルト４６の速度が必要に応じて調節されることにより、後続のチップ２０２の横列はプランジャ・型コンベア６０へ適切な速度で確実に供給されて、型６４へ送出しされるチップ２０２の位置は最大限に一致させられる。

図７は平坦なチップ２０２を受け取るプランジャ・型コンベア６０を示す。とうもろこしの粉により構成される好適な生地では、チップ２０２の水分量は、トースタ３０から出された時点の水分量である約３４％から約４０％と略同じである。チップ２０２はこの水分量において成型に必要とされる粘着結合性を十分に備える。

チップ２０２は送出ベルト５４から型ラック６２へ移動させられる。型ラック６２の横列は一連の接続式独立チップ型６４により構成されており、各チップ２０２を所望形状に形成する。各型６４は適切に連続させられた状態で、適切に位置合わせされたチップを小片アライメント装置４０から受け取る。型６４はスナックチップに適した実用的な形状とされ、好ましくはボウル形状を有する。

図８及び図９は型６４を示しており、型６４は２個の型ラック６２を並置することにより形成される。各型ラック６２は、横列に沿って配置された一連の半型６４を有する。型ラック６２の横列は型ベルト６８の周囲を連続的に移動する。型ラック６２が適切に配置されることによりチップが型６４へ入れられ且つ挿入されるように、型ベルト６８は設定される。例えば、サーボドライバにより型ラック６２のタイミングが適切に制御される。好適な実施形態では、型ベルト６８は図７に示すように、ロール（＃参照）の周囲に配置される連続的な鎖ベルトである。型ラック６２がロール６６の周囲を上方へ移動し始めると、ロールの周囲を移動する矩形の型ラック６２の物理現象に起因して、型ラック６２の上側部分は分離し始める。型ラック６２が型ベルト６８の上部へ到達すると、型ラック６２の上側部分同士が接近することにより型６４が形成される。チップ２００を離型するために型６４が開いて分離されると、チップは連続的にフライ鍋１１０へ移動させられる。好適な実施形態では、複数の型ラック６２が型ベルト６８の縦移動方向と直交するように配置される。例えば、６個の型ラック６２が型ベルト６８の縦移動方向と直交するように直列で配置される。図示するように、１個の型ラック６２が他の型ラック６２と隣接させられると、３個の型６４が形成される。型ベルト６８全体に直列で配置されるとすると、６個の型ラック６２が横列に配置される場合には１８個のチップ２０２の横列が同時に加工される。

図８に示すように、型６４はボウル形状を有する。しかしながら、タコス形、楕円形タコス形、六角形タコス形、丸皿形、カヌー形、スプーン形、楕円形、丸形等、他の形状も可能である。チップが乾燥機１００において更に乾燥させられる時に、露出させられるチップの表面積が最大限となるように、型６４はやや閉鎖されるに過ぎないのが好ましい。型ラック６２は半型６４を多数有しており、型ベルト６８上において２個の型ラック６２が並置されることにより完全な型６４が形成される。図示する実施形態の機構では、単独の矩形の型ラック６２に３×２の６個の半型６４が配置されている。しかしながら、他の機構も可能である。各半型６４は型ラック６２の中央部に向けて閉鎖する端部（クローズドエンド）を有する。型ラック６２上において半型６４が連結されると、型ラック支持構造体１２０となる。好適な実施形態において示すように、型ラック支持構造体１２０は立体網目構造体である。このような構成によれば、立体型ラックに比べて、その時に成型されて型ラック６２に配置されたチップ２００は、乾燥機１００において大量の空気及び熱に曝される。また、型ラック６２を形成するために必要とされる材料がより少なくなり、費用及び重量を軽減させることができる。一般的には、型ラック６２はプラスチック又は樹脂等、あらゆる成型用耐熱材料により形成することができる。好適な実施形態において、型ラック６２即ち型６４はステンレス鋼により形成される。

図９は型６４の好適な実施形態を示す断面図である。型ラック支持構造体１２０により各型６４は拘束される。型６４内では、従属支持アーム１２２が支持構造体１２０から型６４の中央部へ向けて下側且つ内側へ延出して、底部端縁支持体１２４を固定する。底部端縁支持体１２４は部分的に開口する輪を形成しており、成形スナックチップ２００を支持する。従属支持アーム１２２の上側部分において、平坦縁１２６には未だ挿入されていない平坦なチップ２０２を安定させる面が備えられている。平坦なチップ２０２が最初に型６４に配置されると、型６４の開放空間上では平坦縁１２６によってチップ２０２は支持される。型６２内においてチップ２０２を保持するために、１個以上の返し部即ち斜縁を備えてもよい。図示するように、随意的な上側返し部１３０及び下側返し部１３２が各従属支持アーム１２２の上側部分に向けて配置される。一旦チップ２０２が加圧されて型６４内へ入れられると、上端縁は複数の従属支持アーム１２２の返し部１３０或いは返し部１３２と当接する。チップ２０２は型６４内へ型押しされると、型の形状に倣い、図２に示すようなボウル形のチップ２００が形成される。また、プランジャインサート８０の形状を変更することにより、チップの形状に特徴を付加することができる。チップ２０２の位置合わせがされておらず、プランジャインサート８０により型６４内へ完全には挿入されていない場合には、おそらく中心に配置されていなくても、最終的に製造されたチップは全般的にスコップ或いはボウル形状を有する。これはチップ２０２の一部分がプランジャインサート８０と接触しているからである。チップ２０２の接触部分が型６４内へ挿入されることにより、成形チップ２００が製造される。

型６４内に配置されないチップの損失を減少させるために、チップを保持するための随意の機構が備えられる。指状突起（図示なし）を設けることにより、チップ２０２が型６４内に配置されない場合に、垂直方向に配向させられたチップ２０２が２個の型ラック６２間の空間から落下するのを防ぐ。このような指状突起は型ラック６２の基部において底部端縁支持体１２４の周囲に型ラック６２間に延出するように固定される。従って、垂直方向のチップ２０２はプランジャ・型コンベア６０及び乾燥機１００に沿って移動する時に指状突起によって支持される。このようなチップは挿入されないが、生産性を向上させるように保持される。

図１０はプランジャ・型コンベア６０のプランジャベルト８２に沿って配置されるプランジャインサート８０を示す。プランジャインサート８０は一般的に、シリコン、ゴム、プラスチック、或いは金属等の成型用材料により構成されるが、好ましいのはシリコン、ゴム、或いはプラスチック等のより柔軟性を有する材料である。プランジャインサート８０が対応する型６４の開口上に一致させられつつ、型ラック６２及びプランジャ８０はそれぞれ型ラックベルト６８及びプランジャベルト８２上に沿って長手方向に搬送され、且つ共に作用するように同期させられる。一旦チップ２０２が型６４の平坦縁１２６に正確に配置されると、プランジャインサート８０は下方へ延出してチップ２０２を型６４内へ圧入する。制御に際して、個々のプランジャインサート８０は１秒未満、一般的には約０．４秒だけ型６４内へ延出する。プランジャインサート８０が型６４内へ延出する時間を最小限とすることにより、機械的な磨耗や熱膨張により生じる製品の剪断効果の可能性が減少する。また、時間を最小限とすることにより、プランジャインサート８０及び型６４間の不一致量が減少する。

図１１は８個の段付縁８４を有するプランジャインサート８０を示す。段付縁８４はプランジャインサートの中央支持ロッド８６から外側に延出する。段付縁８４はチップに稜線を付与する。８個の段付縁８４を備えることにより、成型されたチップ２０２は、挿入された後には基本的に八角形形状を有する。即ち、各チップは８個の段付縁を有する。図示されるプランジャインサート８０は８個の段付縁を有しているが、所望するチップの形状に応じて段付縁の数を変更することも可能である。図１２に明確に示すように、段付縁８４はプランジャインサート８０の底部分からフランジ８８側へ上方に延出する。フランジ８８は円盤形状を有すると共に、制御される際にはプランジャベルト８２にほぼ平行とされる。フランジ８８の直径は型６４の内幅と略同じとされる。また、フランジ８８は支持ロッド８６から型６４の略内幅まで外方へ延出する。図示するように、段付縁８４はフランジ８８から支持ロッド８６の底部分へ向けて下方に延出する。図１２に示すように、フランジの底縁は型６４の底縁に近似しているが、上部分は近似しておらず真直に延出しており、形成されたチップ２００に対して段付縁８４を付与する。段付縁２０４によれば美的な外観が提供されるのに加えて、完成されたチップにおいて入口部になるとともに、一層容易に浸すことができる。フランジ８８の上において、支持ロッド８６はプランジャ結合アダプタ９４と共に上方へ延出する。プランジャ結合アダプタ９４はプランジャインサート８０とプランジャベルト８２とを連結する。一実施形態において、プランジャ結合アダプタ９４はスクリューボルトであり、プランジャベルト８２に固定されたプランジャプラットフォーム９０に取り付けられる。

プランジャベルト８２は型ベルト６８上において型ベルト６８と同じ速度で回転させられることにより、成形スナックチップ２００を最適に挿入させて成型する。プランジャインサート８０がプランジャベルト８２上を回転すると、プランジャインサート８０は所望する間隔で、且つチップ予備成形品２０２が型へ押圧されて成形スナックチップ２００が形成される程度の深さで型６４へ圧入される。タイミングを適切にするために、プランジャベルト８２は結合コンベア装置を利用することが好ましい。しかしながら、ウォーキングビームやエアピストンプランジャ等の他の装置も可能である。このようなコンベア装置を伴って、プランジャベルト８２は機械式連結機構により駆動される。機械式連結機構は型ベルト６８と連結された支持鎖により稼動される。一組のプランジャ８０が所望する挿入間隔で回転させられると、カム機構が押し下げられて、１組以上のプランジャが垂直に移動して対応する型６４へ入れられる。カム機構を作動させるために、プランジャ作動装置９６が備えられる。短い間隔の後にカムの張力が解放されると、プランジャ８０は上方へ向かって型６４から解放される。２列のプランジャがプランジャプラットフォーム９０毎に保持されていてもよい。プランジャプラットフォーム９０毎に２列以上を有することにより、機械要素の数が減少するとともに、構造の結合性が向上する。

一旦挿入が完了してチップ２００がプランジャ・型コンベア６０を通過させられると、チップ２００は型に保持されたまま形状乾燥機１００へ導入される。形状乾燥機１００は随意でマルチゾーンドライヤとされる。マルチゾーンドライヤは４個の区画を有しており、チップ２００の水分量を所望する値になるまで減少させる。その結果、チップ２００は型６４から送出されてフライ鍋１１０へ導入された後も形状を維持する。好適なとうもろこしの粉により構成される生地では、形状乾燥機１００を通過した後のチップ２００の水分は、約２３％から約２８％の間となるまで減少させられる。乾燥機１００は強制温風を利用する温風衝突オーブン（インピンジャーオーブン）である。しかしながら、赤外線、マイクロ波、或いは無線周波数等、他の乾燥機の構成を利用してもよい。随意で、乾燥機１００内において型ベルト６８の下に負圧を供給することにより、チップの乾燥を促進させてもよい。型ラック６２が開放構造を備えていることから、チップ２００の表面領域のうち比較的大部分が乾燥気流に曝される。好適な実施形態において、約１４９℃（３００°Ｆ）から約２０４℃（４００°Ｆ）の温度を有する乾燥気流が供給される。チップは約３４％から約３８％の搬入時の水分量から約２３％から約２８％の搬出時の水分量まで減少させられる。形状乾燥機１００の端部において、チップ２００は型６４から分離させられて、フライ鍋供給ベルト１１２へ導入される。

チップ２００を離型させるために型６４が開口及び分離させられると、チップは連続的にフライ鍋１１０へ移動させられる。チップ２００の離型を補助するために、型ラックベルト６８下から送風機により空気流或いは他の不活性流体を型６４の底部に向けてもよい。型６４は部分的に透過性を有するように構成されているので、重力に加えて空気流によりチップ２００は型から押し出される。成形チップ２００はフライ鍋供給ベルト１１２へ移動させられた後、油を保有するフライ鍋１１０へ投入される。

フライ鍋１１０を使用することにより、製品は消費者用の包装品に適した最終的な乾燥度とされ、且つ風味が添加される。好適なとうもろこしの粉により構成される生地の場合、フライ鍋１１０へ投入される際のチップの水分量は約２０％から約２４％である。チップ２００は油で揚げられた後には、約０．８％から約１．３％、より好ましくは約１．１％の水分含有量を備える。また、チップ２００の油分含有量は約２３％から約２５％、より好ましくは約２４％とされる。チップ２００を油で揚げる工程には、チップ２０２をベルト１１２からフライ鍋１１０へ供給する工程が含まれる。チップ２００は任意の包装順序でフライ鍋１１０へ供給され、油の中で遊離した状態で揚げられる（フリーフライング）。チップ２００は油で揚げられた後、パドル部へ導入されることにより、サブマージャへ移送されてチップはより奥に詰められる。サブマージャ部からチップ２００を排出させるために、多数の滝状のコンベアによってチップ２００は油から取り出される。従って、チップ２００が１個のコンベアから次のコンベアへ移動させられると、チップ２００の凹部から残存する油が排出される。次に、チップ２００はフライ鍋送出ベルト１１４に配置されて、随意のドラム１１６或いは包装材料へ供給され、回転ドラム１１６により所望する塩分及び／或いは調味料が添加される。その後、成形チップ２００は製品包装材料へ送出される。

このように、高生産能力で操作することが可能な成形スナックチップの形成装置及び方法が所望される。このような装置及び方法では、チップの製造設備及びチップの生産維持管理に関する費用を比較的低く抑えつつ、成形スナックチップが製造されるべきである。

本装置及び本方法によれば、従来の装置に比較して、安価且つ効率的に、また比較的高い生産率で成形スナックチップが形成される。本発明の成形スナックチップの製造では、高価な型に入れて油で揚げる方法を採用していない点で優れている。また、従来の装置に比較して、必要な維持管理が少なくてよいことから、成形スナックチップをより効率的に製造することができる。これにより、ディップや他のトッピング等をチップですくい上げ且つ保有するのに便利な実用的な所望形状を備えた成形スナックチップを製造することができる。

本発明は、好適な実施形態を参照しつつ詳しく図示及び記載されたが、当該技術分野に属する者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形状及び細部における変更が可能であることが理解されよう。

成形スナック製品の製造装置を示す概略斜視図。 本発明により製造された成形スナックチップを示す側面図。 図１に示す装置のトースタ及び小片アライメント装置部分を示す概略側面図。 図１に示す装置のトースタ、小片アライメント装置及びプランジャ・型コンベア部分を示す概略正面図。 図１に示す装置において小片アライメント装置のアライメントベルトを示す概略平面図。 図１に示す装置において小片アライメント装置のセンサアレイを示す概略斜視図。 図１に示す装置において小片アライメント装置及びプランジャ・型コンベア部分を示す概略斜視図。 図１に示す装置においてプランジャ・型コンベアを示す概略斜視図。 本発明における型ラックを示す概略斜視図。 本発明におけるプランジャベルトを示す概略正面図。 本発明におけるプランジャを示す概略斜視側面図。 本発明におけるプランジャを示す概略斜視底面図。

Claims (30)

1. スナックチップの成型装置であって、
   ほぼ平坦なチップ予備成形品を供給する供給ベルトと、
   型を有する型ベルトであって、型は型ベルトの全長に亘って配置されており、型はチップ予備成形品を受け取り且つ加工することと、
   プランジャを有するプランジャアセンブリであって、プランジャは型と対向するプランジャアセンブリの長さ範囲に亘って配置され、プランジャアセンブリは型ベルトの上方に配置されて型ベルトと共に操作されることと、
   プランジャを型まで延出させるように操作することにより、ほぼ平坦なチップ予備成型品を成型して成形スナックチップにする挿入装置と
   を含むことを特徴とする装置。
2. プランジャアセンブリはプランジャベルトを含み、プランジャはプランジャベルトに亘り配置されているとともに、プランジャベルトは型ベルトと同期するように操作されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 型ベルトは型ラックを有するベルトを含み、型ラックはベルト表面付近に配置されており、少なくとも２個の型ラックを並置することにより型が形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 型ラックの１個は、型ラック支持構造体により支持される半型を多数含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. １個の型ラックは少なくとも２個の半型を備えた矩形形状を有しており、半型は１個の型ラックの対向側面に配置されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 少なくとも１個の型は多数の支持アームを含み、支持アームは型ラック支持構造体から下方に向かって底部端縁構造体まで延びており、多数の支持アームは部分的に開口する成形型を形成して成型の際にチップを保持することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 各支持アームは更に、その上側部分に成型の前にチップ予備成形品を保持する平坦縁を含むとともに、成型の後にチップを型内に保持する１個以上の返し部を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 挿入工程は更に、１横列以上のプランジャを下方に向かって、平坦縁にチップ予備成形品が載置された対応する型まで移動させるように制御可能なアクチュエータアセンブリを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 各プランジャはプランジャアセンブリから延びる支持ロッドと、支持ロッドから延出するプランジャインサートを含み、プランジャインサートは型まで延出することによりチップ予備成形品を成型して成形スナックチップにすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. プランジャインサートは支持ロッドから外側へ延出する多数の段付縁を含み、成形スナックチップに角付けを施すことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 型に保持された状態の成形スナックチップを受け取るように配置される乾燥機を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 乾燥機は１個以上の温風衝突式オーブンを含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 成型及び加熱された成形スナックチップを離型させる手段を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
14. 離型手段は更に、型ベルト上に配置された型ラックにより支持された型が型ベルトを支持する送出ロールを通過する時に、その型を開放及び分離させることにより、型から成形スナックチップを離型させる工程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 離型手段は更に、型が送出ロールを通過する時に型の下方に配置された送風機により援助されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 少なくとも１個の型はボウル形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 少なくとも１個の型はボウル形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
18. スナックチップの成型方法であって、
    ほぼ平坦なチップ予備成形品を、型ベルトの全長に亘って配置された型に供給ベルトによって供給する工程と、
    型ベルト上においてプランジャアセンブリを操作する工程であって、プランジャアセンブリは、型と対向するプランジャアセンブリの全長に亘り配置されているプランジャを備えることと、
    プランジャを型まで延出することによりチップ予備成形品を成型して成形スナックチップを形成する工程と
    を含むことを特徴とする方法。
19. プランジャアセンブリ操作工程は更に、プランジャベルトを型ベルトと同期するように操作する工程を含み、プランジャベルト及び型ベルトは各横列に同数のプランジャ及び型を有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 少なくとも２個の型ラックを並置することにより型を形成する工程を更に含み、型ラックは型ベルトの表面付近に配置されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. チップ予備成型品の供給工程は更に、チップ予備成型品を各型の上縁付近に設けられた平坦縁に配置する工程を含み、平坦縁は成型の前にチップ予備成型品を支持することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
22. プランジャアセンブリ操作工程は更に、型の平坦縁上に支持されたチップ予備成型品をプランジャを使用して挿入することにより成型スナックチップを形成する工程を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 挿入工程は更に、プランジャに段付縁を付与することにより、成型されたスナックチップに多数の段付縁を備えさせる工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. チップ予備成型品を成型した後に、成型スナックチップを型に保持した状態で加熱する工程を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
25. 加熱後、型ベルト上に配置された型ラックにより支持された型が型ベルトを支持する送出ロールを通過する時に、その型を開口及び分離させることにより成型されたスナックチップを離型させる工程を更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 離型工程は更に、型が送出ロールを通過する時に、型の下に配置された送風機を使用する工程を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. 各支持ロッドはプランジャアセンブリのプランジャベルトから延びることを特徴とする請求項９に記載の装置。
28. 供給工程は更に、とうもろこしの粉により構成されたほぼ平坦なチップ予備成形品を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
29. チップ予備成形品の成型工程は更に、カム機構を作動させることによりプランジャを型まで延出させて、成形スナックチップを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
30. プランジャアセンブリ制御工程は更に、カム機構を作動させることにより、各型の平坦縁上に支持されたチップ予備成形品までプランジャを挿入させる工程を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。

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