JP4087063B2 - 成形可能な材料から高含有物を有する押出しされ冷凍された新型製品を形成する装置と方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、新型製品（novelty）（例えば固形含有物を含んだアイスクリーム新型製品）を形成する装置と方法とに関し、特に、必ずしもこれに限る訳ではないが、成形可能な材料から高含有物を含有する押出しされ凍結された新型製品を形成する装置と、方法（および本方法による製品）に関する。
【０００２】
“アイスクリーム”（本出願以前の第４版および以後の版）ＷＳ Ａｒｂｕｃｋｌｅ（ＡＶＩ出版社、ウェストポート、コネクチカット、ＵＳＡ）によれば、一般にアイスクリームおよび／または水氷から成る凍結された新型製品は、押し出され、押出し軸線を横切って個々の片に切断されることが多い。かかる新型製品は押出し新型製品即ち押出しノヴェルティ（novelty）と呼ばれている。
かかるＡｒｂｕｃｋｌｅの以前の版の内容は参考資料として全てここに編入されている。
【０００３】
ここに使用されている“成形可能な材料から作られた高含有物の押出しされ凍結された新型製品”とは、０℃以下に保持され押出された、または共に押出しされた食用材料（アイスクリーム、および／または水氷またはこれらの混合物）を含み、高含有物は好ましくは食用の固形物（果物片、キャンデイ等）である。高含有物とは、単純な針金や刃が新型製品の固形領域に遭遇したとき、不連続量の高含有物材料を、押し出される質量から綺麗に分離することが出来ないため、成形可能な材料の押出し軸線、または、共同押出し軸線を横切って材料を切断するために、単純針金や刃を使用することを排除するような含有物のことである。
【０００４】
ここで使用される用語“ノズル手段”とは、１種以上の材料が各空洞に押し出さるべきか否か、または、特に指定された空洞に対し違ったノズルが使用されるべきか否かに従って、１個のこともあり、複数個のこともある。
【０００５】
ここで使用される“空洞”とは円形コンベヤに関する限り、周辺を画定された開口以上のものではない。“凹所”とは、前記開口を意味し且つノズルが上方から供給をおこなうか（これが好適であるが）、下方から供給をおこなうかに依存して底部または頂部とを意味している。
【０００６】
従って本発明の目的は、現存する装置、方法、製品に少なくとも代わり得る装置、方法、製品を提供することである。
【０００７】
従って本発明の第１の観点によれば、本発明は、成形可能な材料から新型製品を形成する装置にして、
複数個の開放された成形空洞（同じ形状か否かに拘らず）を有し、各空洞を以下に定義する“ステーション”に割出しするように回転可能な“円形コンベヤ”と、充填ステーションを設ける手段にして、円形コンベヤの成形空洞がほぼ割出し位置にきたとき、材料を該空洞内に射出または押出しするためのノズル、シュート等の手段と、成形可能な材料が充填される“凹所”を画定するため割出された成形空洞を“閉鎖”する手段とを有し、前記ノズル（またはノズルに固定された手段）が円形コンベヤと相対運動をなして協働し、円形コンベヤが回転したとき、凹所内の所定量の材料をノズル内に残った材料から剪断するようになった充填ステーションを設ける手段と、空洞を空にする“ステーション”を設ける手段にして、前記“剪断”の後、円形コンベヤのほぼ割出された空洞内に収容された材料を、空洞から支持表面上に、空洞の形状を少なくとも部分的に材料内に保持しながら移動させる手段とを含む空洞を空にするステーションを設ける手段と、
を有する装置である。
【０００８】
ここに使用された“円形コンベヤ”、“ステーション”とは、動くステーションに対し静止している円形コンベヤを排除するものではなく、成形空洞は、ノズル手段、充填手段、空にする手段に対して相対的なものである。
【０００９】
好ましくは、剪断装置は、分配された材料の頂部と、および／または、ノズル手段から次に分配される材料の底部とを（少なくともある程度）平滑にする作用を有している。
【００１０】
本装置は、いずれか一つまたは一つ以上の図面を参照してここに述べたシステムの操作を行い得る装置である。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、本発明は、付図５Ａから５Ｈまでを参照して述べた方法を遂行できる装置である。
【００１２】
本発明のさらに他の観点によれば、本発明は、成形可能な材料（例えば、高固形物含有アイスクリーム、即ち、高固形物とは不連続な比較的大きい粒子）から新型製品を形成する方法にして、一時的な底を備えた空洞内に材料を押し出す段階と、次に、空洞に収容された材料を押出しノズル手段等の内部に残された材料から剪断するように、空洞の少なくとも一部を形成する手段と押出しノズル等の手段との間で相対的な運動を生じさせる段階と、その後、成形された材料を最早底を有していない空洞から支持表面へと排出する段階と、を有する方法を提供している。
【００１３】
ここに述べた押出し材、押出しノズル手段等は成形可能な材料の押出される断面形状が空洞の断面形状と一致することを強制されるものではない。
【００１４】
好適には、空洞は少なくとも部分的には円形コンベヤの一部として形成されている。
好適には、前期方法は上記のように画定された、および／または、下記に詳細説明されるような装置を使用して遂行される。
【００１５】
ここに述べたように、材料は、成形可能であり、および／または、形状保持のため凍結される必要のある適切な新型製品材料にして、本発明の方法に依らなければ精密に切断することの困難な不連続品目（例えば、果物塊、キャンデイ塊等）を含有している材料である。しかし、本発明はかかる成分を有しない成形可能材料を処理する装置、方法を排除するものではない。
【００１６】
本発明のさらに他の面においては、上述し、以下いずれか一つ或いは一つ以上の付図を参照して説明する装置、方法から結果する新型製品（好適にはスチック即ち棒を挿入された製品）を含む。
【００１７】
周囲に対し相対的な円形コンベヤの運動は、間欠的運動であっても、連続的運動であってもよい。装置が、円形コンベヤとその関連装置とに連動する従来の機器と共に高速で運転されることが想定され、順次静止割出しを行う本発明の間歇的漸増運動が、構造が複雑でない点で好適とされる。
【００１８】
以下、本発明の１好適形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の装置の平面図であり、充填ステーション“Ａ”と、スチック挿入ステーション“Ｂ”と、これらの状態の間で（連続的に、より好適には間歇的に）割出しする円形コンベヤの回転の作用により生じるステーション“Ａ”と“Ｂ”の間の剪断手段と、ステーション“Ｃ”における空にする手段とを示し、右手の矢印がコンベヤにより画定される支持表面の進行方向を示し、円形コンベヤ回りの矢印が、ステーションに対する円形コンベヤの連続的または間歇的割出し回転の方向を示している。
図２は、図１の円形コンベヤの拡大図である。
図３は、図１、図２に示す装置の、コンベヤの軸線に沿つて見た側面図であり、コンベヤの支持表面の上方の空にする手段と共に割出しされる円形コンベヤ領域の下方に位置するコンベヤの入口表面の位置を示している。
図４は、図３の装置の一部をコンベヤ方向を横切る方向に見た側面図である。
図５Ａから図５Ｈまでは、本発明の方法を線図的に示し、一連の段階を示している（図は理解を容易にするため、円形コンベヤの回転による円弧形の運動による投影の相違を無視して、直線状に表現されている）。
図５Ａは、ノズル手段と、円形コンベヤの空洞と協働し、点線マトリックスで示された材料が通常の押出し力または好適には重力の作用の下に材料が充填される閉鎖された底をもつ凹所を形成している下方板との間に挿入された円形コンベヤを示す。
図５Ｂは、円形コンベヤが右方に回転するにつれ、ノズル手段が剪断作用を行い、点線アウトラインが、ノズル手段に固定された板または他の手段がノズル手段の右方に現れる材料の所定量の平滑さを維持するのを助けている構造を示す。
図５Ｃは、円形コンベヤがさらに矢印方向に回転され、図５Ｂの点線板の下方に位置するかも知れないが、ノズル手段から離れた円形コンベヤを示す。
図５Ｄは、次の空洞がノズル手段の位置に順次動いて来た円形コンベヤを示し、空洞が充填ステーションの閉鎖板により下方を支持されている。
図５Ｅは、成形された質量にスチックが挿入されている状態を示し、スチック挿入は要すれば材料を保護する頂板、底板が存在する間に行われる（しかし、説明を容易にするため図５Ｅには示していない）。
図５Ｆは、図５Eの静止状態から次のステージに動き、そこで、空にする手段が下方に、今や底なしになった空洞内の材料の上へと動き、材料を下方の凍結板および／またはコンベヤ上へと押し下げる。
図５Ｇは、材料を空洞から射出する次のステージを示し、小さい矢印は、パッドのような射出に使用される手段から材料を分離するための空気等のガスの噴射を示す。
図５Ｈは、円形コンベヤから離れた支持表面上の分離された製品を、被覆、包装等の下流における処理を行うために搬送される状態を示す。
【００１９】
当業者は、図５Ａ〜図５Ｈに関連して説明した方法が、新型製品特にスチック即ち棒を挿入された凍結芯の新型製品を形成する従来の方法と相違していることを理解出来よう。
【００２０】
好適には、食品に接触する全ての材料は、ステンレス鋼または適当なプラスチック材料から選択された対食品適格材料である。装置は材料の形状保持特性を維持する状態で運転されることが好ましい。
材料の好適形態は、例えば堅栗、果物、キャンデイのような不連続な食品含有物をもつ高い固形物を含むアイスクリームである。
【００２１】
装置は好適には、図１、図２に示す矢印方向に漸増回転する回転軸線回りに搭載され、空洞８は最初充填ステーション“Ａ”にあり、そこで押出しノズル２が材料を下方の割出しされた空洞８内へと押し出し、つぎに、スチック挿入ステージであるステーション“Ｂ”に至る前に、所定量の材料を充填ノズル２内に残留している材料から剪断している。ステーションＢにおいて、空洞８内の材料４は業界に知られた方法および／またはアルバックルに記載された方法によりスチックを挿入される。
【００２２】
ついで、円形コンベヤ１は割出し状態をとおり、空にするステーション“Ｃ”へと回転移動し、そこで空力、水力、またはソレノイドで作動される手段を用いて所定量の材料を成形空洞内から好適には下方に（再現可能に）、下方のコンベヤ支持表面上に押圧し、かくて、スチックを挿入されたアイスクリーム製品がコンベヤ６上に残され、その際、材料の形状は、材料がそこから押し出される空洞の形状に似ている。
【００２３】
好適には、空洞は底無しであるが、材料が各空洞８内に射出されるとき、材料を下方で支持するための支持体を設けることもある程度必要である。しかし、材料の密度が、これら下方の支持を必要としない程度に濃密であり、充填ノズル２の圧力を制御することにより、所要量の材料が特定のインデックスされた空洞内に射出され、または、押出され、つぎに、円形コンベヤが充填ノズル２に対してプログラムされた回転運動をしたとき、残余の材料から剪断され、その周囲の支持構造の少なくとも一部が円形コンベヤと連携して剪断手段として作動するようになっていてもよい。
【００２４】
当業者は、頂部または底部が開放された成形空洞から材料成分を押下げ、または押上げることの出来る手段が如何にして設けられ、また、スチックを挿入された凍結新型製品９がスチック等を取り付けられて後、業界に良く知られた下流の処理ステーションにおいて手段７等により上記したような方法により遂行されることを理解するであろう。
【００２５】
当業者はまた、割出しと押圧精密度とを共に監視制御する手段が円形コンベヤとその補助機能要素５とに設けられていることを認識するであろう。
【００２６】
システム向上のため、空洞内への材料の共同押出し、および／または、スチック挿入前および／または挿入後に、スチック回りに材料を放射状に射出または押出しすることも想定できる。例えば、溶かされたチョコレート等の材料をスチック回りに設けるように射出できる。
【００２７】
以上、本発明の空洞８が同じ形状である好適実施例をとして述べたが、円形コンベヤを違った形状を有するように変更することも可能であり、また、単一の空洞内に種々の空洞形状をもたせることにより個々の空洞が種々の形状をもつように、空洞の構造、配置を変更することも可能である。後者の場合、空にする手段の接触面が、全ての空洞形状に共通（ｇｅｎｅｒｉｃ）であり、空洞を除き補助的な空にする装置に対する最小の調整を可能にしている。
【００２８】
以上、本発明の装置の装置と方法との操作の概念を示したが、業界に知られた標準機器がどれほど存在しているか、また、Ａｒｂｕｃｋｌｅ等に開示されたこれらの情報全てが参考資料としてここに編入されているを当業者は理解していよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置の平面図である。
【図２】 図１の円形コンベヤの拡大図である。
【図３】 図１、図２に示す装置の、コンベヤの軸線に沿って見た側面図である。
【図４】 図３の装置の一部をコンベヤ方向を横切る方向に見た側面図である。
【図５】 図５Ａから図５Ｈまでは、本発明の方法を線図的に示した一連の段階を示している（図は理解を容易にするため、円形コンベヤの回転による円弧形の運動による投影の相違を無視して、直線状に表現されている）。

Claims (13)

1. 食用の冷凍製品を押し出し、成形する装置において、該装置が、
   複数個の開放成形空洞を有し、各空洞をステーションに割出しするように回転可能な円形コンベヤを含み、
   前記円形コンベヤが、充填ステーションと、空洞を空にするステーションとを含み、
   前記充填ステーションが、前記円形コンベヤの成形空洞がほぼ割出し位置に来たとき、材料を前記空洞のうちの１つに一方向から注入するためのノズルを有し、
   割出しされた前記空洞が、充填時に、前記一方向の材料の流れに対して閉鎖されることにより、材料の充填される凹所を形成し、
   前記ノズルが前記円形コンベヤと相対運動をなして協働し、前記円形コンベヤが回転したとき、前記凹所内の所定量の材料をノズル内に残った材料から剪断するようになっており、
   前記空洞を空にするステーションが、 前記円形コンベヤのほぼ割出しされた前記空洞の１つに収容された材料を、前記閉鎖が開放された前記空洞から支持表面上に、前記材料を前記空洞の形状に少なくとも部分的に保持しながら前記一方向に移動させる、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記ノズルと前記円形コンベヤの相対的回転が、分配された材料の少なくとも１つの表面、および前記ノズル内に残った材料の表面を平滑にする効果を有する、装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の装置において、前記空洞が、前記支持表面により閉鎖されるようになっている、装置。
4. 請求項３に記載の装置において、前記円形コンベヤが更に回転すると、前記空洞を空にするステーションにおいて、前記空洞から前記支持表面上に材料を除去するための空間が形成されるようになっている、装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された装置において、前記充填ステーションと前記空洞を空にするステーションとの間に、スティック挿入ステーションが設けられている、装置。
6. 食用の冷凍製品を成形する方法において、
   凹部を形成するために一時的に底また頂板を設けられた空洞内にノズルから材料を一方向に押し出す段階と、
   前記凹部と前記ノズルとの間に相対的運動を生じさせ、前記凹部に収容された材料を前記ノズルに残された材料から剪断する段階と、
   前記底または頂板を取り除くことにより前記凹部を部分的に解体した後に前記凹部から成形された材料を前記一方向に排出する段階と、を有する方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記ノズルが、前記空洞の断面とほぼ一致する断面の材料を押出す、方法。
8. 請求項６または請求項７に記載の方法において、前記材料がアイスクリームであるか、アイスクリームを含む、方法。
9. 請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の方法において、空洞に収容された材料に、材料排出前にスチックを挿入する、方法。
10. 請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の方法において、空洞が少なくとも円形コンベヤの一部を形成している、方法。
11. 請求項６から請求項１０までのいずれか１項に記載の方法において、前記空洞の少なくとも一部と前記ノズルの相対的運動が、分配された材料の少なくとも１つの表面、および前記ノズル内に残った材料の表面を平滑にする、方法。
12. 請求項１０に記載された方法において、前記円形コンベヤが、前記空洞中の材料からノズルから離すように回転している、方法。
13. 請求項６から請求項１２までのいずれか１項に記載の方法において、前記凹部の部分的な解体が、支持表面に対する前記円形コンベヤの相対的運動のみにより達成され、前記凹部の底としての前記支持表面が離れて、前記空洞中の前記材料を前記空洞から垂直方向に低下させる、方法。

Images