JP4220715B2 - 食材等の整形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば里芋等の食材を消費者のニーズに合わせ、球形状に整形仕上げをする場合等に適用することが好ましい食材等の整形方法並びに装置並びに前記方法により製造された整形製品に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えば、身近な食材である里芋は、消費者の嗜好に合わせて中間加工としてほぼゴルフボール大のサイズに皮むきを兼ねた整形仕上げが施され、一定個数毎に袋詰された上、更に流通時においては必要に応じ冷凍状態で提供される。
このような中間加工にあたっては、被加工物である里芋等は自然産品であり、当然ながら形状が定形でないことから、機械を用いて形状仕上げを行うことが極めて困難である。このため上記中間加工を行うにあたっても効率や経済性で必ずしも最適とはいいがたいものの、手作業による加工に依存せざるを得ず、このため食材提供に携わる者は、必然的に工賃単価が安い地域においてこのような加工を行いコストの削減を図っている。しかしながら付加価値と流通・販売コスト等を総合的に考慮すると更なるコスト削減が要求されており、このためコスト削減に限界がある手作業に代わり得る機械による加工の実現が求められている。
【０００３】
ところでこのような機械加工の要請に対応しようとした場合には、従来からの「挽き物」や「刳り物」のような加工手段を踏襲し、不定形な里芋を保持回転させ、これに切削刃を作用させることにより加工することは技術的に可能であると考えられ、まず想起される。しかしながらこのような手法は被加工物たる里芋をチャッキングして回転させるという段取りを前提とするため、これに起因する不都合が予想され、必ずしも現実的な手法とは言い難い。すなわち里芋は一般に皮剥き加工された形状を維持したまま調理されることが多いから、加工時における保持のチャッキング痕が被加工物表面に残ることは商品価値を低下させることにつながり、また切削刃と被加工物との加工抵抗が大きい場合には、被加工物の形状が崩れてしまうような破損をもたらす上、更にこのような問題点を考慮してチャッキングを慎重に行うと、その段取り自体に極めて多くの時間が必要となり、本来の目的である作業能率や経済効率の向上は期待し得ないものとなる。そこでこのような例えば里芋等の整形加工を機械化するにあたっては、従来の工業製品、工業部品等の加工手法から離れ、根本的な発想の転換が必要とされていたのである。
【０００４】
【開発を試みた技術的課題】
本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、本出願人は構造が簡単で、その作業能率の向上や経済性を向上させることのできる新規な食材等の整形手法について新たな技術的開発を試みたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の食材等の整形装置は、加工スペース２１内に上方から供給される被加工物Ａに対し、切削刃１５を作用させ、加工スペース２１内で被加工物Ａの表面形状を整形加工する装置において、
前記装置は、切削作用を担う回転駆動される刃物ユニット１１と、この刃物ユニット１１をその外周部の上端近くから側部にかけて覆うガイドトラフ２０とを具え、前記刃物ユニット１１は、半径方向断面が凹陥した外周凹部１４Ａを有する回転ドラム１４と、この外周凹部１４Ａよりも張り出すように回転ドラム１４に取り付けられた切削刃１５とを具えて構成され、この切削刃１５は、複数の切削刃単片が、回転ドラム１４の外周凹部１４Ａにおいて、その中心に対し、交互に左右に偏在するように振り分けられて取り付けられることにより、合成した有効刃形がほぼＵ字型に形成され、且つ前記刃物ユニット１１は、その回転の向きを、ガイドトラフ２０の側部から上端へ向かうように構成され、一方前記ガイドトラフ２０は、側面形状を前記回転ドラム１４の周曲率にほぼ沿う円弧形状であって、断面形状を半円状とするものであり、このガイドトラフ２０と、回転ドラム１４の外周凹部１４Ａとの間にほぼ断面円形状の加工スペース２１を確保するとともに、この加工スペース２１は、上方で被加工物Ａの供給口２２に連通するとともに、その下方に排出口２４を有し、更にこの加工スペース２１のほぼ円形断面の径寸法は、供給口２２側を大きく、排出口２４側を小さく窄まった形状に構成されていることを特徴として成るものである。
【０００６】
この発明によれば、被加工物が切削刃に臨むにあたり、遊動状態を維持しているから、被加工物は切削刃と接触して表面の切削を受けるのと同時に刃によって幾分遊動状態ないしは回転状態が付与され、これが継続されることによりその表面が万遍なく且つ例えば望まれる球形状等に切削されてゆくのである。
また、この発明によれば、切削刃と被加工物との相対的な加工範囲を合理的なレイアウトとすることができる。
更にまた、この発明によれば、整形加工を進めてゆくにあたり、被加工物の移動を促すための格別な手段等を必要とせずに加工がなされる。
更にまた、この発明によれば、非球形の初期形状を有する被加工物であっても最終的に球形に整形加工することができる。
【０００７】
更にまた請求項２記載の食材等の整形装置は、前記請求項１記載の要件に加え、前記回転ドラム１４は、切削刃近傍に、切削残片ａ１を排出するため、切削刃受入部１６のスペースの一部である逃げスペース１８と、これと回転ドラム１４の中心寄りで連通し、側面が開放された空間である残片排出ポケット１９とを具えていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、切削残片等を円滑に排出でき、安定的な連続運転が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づき具体的に説明する。なおこの説明にあたっては、まず食材等の整形装置の基本的な実施の形態を説明し、当該装置の作動態様を説明しながら実質的にその整形加工方法と整形製品とを説明するとともに、更にその後、他の実施の形態について説明する。
【０００９】
（１）基本的な実施の形態
本発明の食品等の整形装置１の基本的な実施の形態について説明する。この食品等の整形装置１は、適宜の機枠Ｆに組み込まれた加工ヘッド１０を主要部材の一つとするものであり、この加工ヘッド１０は刃物ユニット１１と、この刃物ユニット１１に沿って設けられる被加工物Ａの移送ガイドユニット１２とを主要部材として構成される。なお以下の説明において被加工物Ａは例えば里芋を対象物の一例とするものであり、加工前の被加工物を符号Ａ０で示すとともに、加工途中の被加工物をＡ１とし、更に加工後の被加工物をＡ２で示し、これらを総称するときに被加工物Ａとして説明する。また被加工物Ａの除去される部位を便宜上表皮部ａとし、除去された部位を切削残片ａ１と説明する。
【００１０】
まず機枠Ｆは、適宜の強度を有する骨格部材と、外面パネルを構成する外殻部材とから成るものである。そしてこの機枠Ｆ内に設けられる加工ヘッド１０における刃物ユニット１１は、モータＭによって駆動されるものであって、直接または適宜の減速・調速機構を介して設けられた駆動軸１３に対し刃物ユニット１１における回転ドラム１４が接続される。この回転ドラム１４はその外周部に切削刃１５を複数個所、一例として６ヵ所６枚設けられているものであり、この切削刃１５及び前記回転ドラム１４の外周部はともにその周面が内側に凹陥した、例えばプーリ状の形状をしているものである。なおこの凹陥部分である外周凹部１４Ａが前記移送ガイドユニット１２と組み合わされた位置において、被加工物Ａの加工を行うスペースとなる。また回転ドラム１４は軽量化のため、その側面が幾分か削り込まれて肉抜き部１４Ｂを形成し、この肉抜き部１４Ｂの外周側部位はテーパ状に傾斜し、後述する切削残片ａ１の排出案内面１４Ｃを形成している。
【００１１】
切削刃１５は一例として左右それぞれの切削刃単片１５Ａ、１５Ｂにより構成されるものであり、それらの各切削刃単片１５Ａ、１５Ｂは交互に左右に振り分けられるように取り付けられている（図１、図２（ａ）、図３参照）。これら各切削刃１５Ａ、１５Ｂは、その刃先の投影形状については、これらを合成した有効刃形がほぼＵ字形になるように構成されている（図５（ｄ）参照）。なお、例えば里芋等を被加工物Ａとした場合に、これを球状に整形加工する場合には各切削刃１５Ａ、１５Ｂは投影形状において一部重複状態に形成されることが好ましいものであって、概ねその側端から中心にかけての傾斜した部分を側部作用領域Ｚ１、中心寄りの重複している下方領域を底部作用領域Ｚ２とすると、底部作用領域Ｚ２を重複させるように構成する。
【００１２】
これら切削刃１５と回転ドラム１４との取付構造は、切削刃受部１６を回転ドラム１４の周面から中心に向けて全体としてほぼ渦巻方向に傾斜させてスリット状に構成し、この部分にボルト等の固定手段１７で各切削刃１５を固定する構造としたものである。なおこの切削刃受部１６のスリットのギャップ寸法は、切削刃１５の厚みよりも充分大きく形成し、そこに形成される残余のスペースを切削残片ａ１の逃げスペース１８とし、更にこの切削残片ａ１の逃げスペース１８の終端奥部（回転ドラム１４の中心寄り）には一定の円形状空間とした残片排出ポケット１９を形成している。また切削刃受部１６の回転ドラム１４の厚み方向（軸方向）の幅寸法は、切削刃１５の幅寸法より幾分か大きくなるように形成する。もちろん回転ドラム１４の厚み方向の全寸法にわたって切り込むように切削刃受部１６を形成してももとより差し支えない。
【００１３】
一方、このような構成を有する刃物ユニット１１に対しては回転方向を上方から下方に迎えるような形状で、その上端近くから側部にかけて、その周面を覆うように移送ガイドユニット１２が設けられる。このものはガイドトラフ２０を主要部分とするものであり、ガイドトラフ２０は一例として断面半円状であって、前記回転ドラム１４の周曲率にほぼ沿うような側面形状を有する。そしてこのガイドトラフ２０と前記回転ドラム１４の外周凹部１４Ａとにより実質的に形成される空間を加工スペース２１とするものであり、この加工スペース２１は全体としてほぼ断面円形状に構成されているものであるが、その概略の径寸法は上方を大きく、下方を小さくするように構成されている。更に移送ガイドユニット１２はガイドトラフ２０の上端側に供給口２２を設けるものであり、更にその上方には供給ホッパ２３を前記機枠Ｆから上方に張り出すように設けている。なおこの供給口２２ないしは供給ホッパ２３については、効率的且つ順序良く被加工物Ａを供給するようにすることが求められている。このため例えば図２ (ｂ) に別途示すように供給口２２を籠型のパイプとして且つ被加工物Ａを１個毎受け入れる程度の径とし、更にその側方から斜めに供給ホッパ２３（図示略）から連なっている供給パイプ２２Ａが連通するようにしておき、正確に１個毎被加工物が落ちるようにすることも好ましい。この形態において供給口２２を籠型のパイプとした理由は、この部位にまで切削残片ａ１が飛散することがあり、その排除あるいは付着をできるだけ阻止するためである。
【００１４】
一方、ガイドトラフ２０の下端は切り離し状態とされ、ここに加工スペース２１の排出端として作用する排出口２４が実質的に形成されている。また前記供給口２２の下方位置には前記刃物ユニット１１における回転ドラム１４の外周凹部１４Ａに臨む位置に、そのスペースを塞ぐような閉塞板２５が閉塞板２５が直径方向から被加工物Ａの移送方向に傾くように形成され、実質的に被加工物Ａが供給口２２から投入された際に加工スペース２１側に円滑に向かうように案内する作用を担っている。なお加工室内で多数の被加工物が供給された際に、何らかの原因で例えばブリッジ現象が生じた場合等、何らかのイレギュラーな状態となった場合には、図３に仮想線で概略を示すように一つのガイドトラフを容易に取り外すことができるように構成し、それらの被加工物を除去する等の点検作業ができるようにすることが好ましい。また前記排出口２４に連続するように前記機枠Ｆには取出シュート２４Ａが設けられている。
【００１５】
本発明の食品等の整形装置１は以上のべたような具体的な構成を有するものであり、以下食品等の整形装置１による被加工物Ａの加工態様を説明し、実質的に食品等の整形方法を説明する。
（ｉ）準備作業
被加工物Ａとしての里芋等は、図５（ａ）に示すように幾分か細長形状のものが所定の加工最終形状に合うように、例えば何分割かされた状態で準備される。このような状態の被加工物Ａは、その周囲に非適食部である表皮部ａが残り、且つその形状も商品として提供される球形状を具えていない。一方、食品等の整形装置１については適宜の給電回路を閉成してモータＭを起動し、刃物ユニット１１を回転駆動した状態としておく。なお例えば本発明者の経験的な数値としては、被加工物Ａの性状により一概には言えないものの、例えば里芋を対象とした場合には直径３００ｍｍ程度の回転ドラム１４の場合、回転数を５００〜１５００ｒｐｍ、好ましくは１０００ｒｐｍとすることが好ましい。
【００１６】
（ii) 被加工物の投入
このようにして準備された加工前の被加工物Ａ０は供給ホッパ２３に投入され、供給口２２を通って刃物ユニット１１における回転ドラム１４の外周凹部１４Ａと、移送ガイドユニット１２の内側面との間で構成される加工スペース２１内に自重で落下してゆく。なおこの供給ホッパ２３から供給口２２への被加工物Ａの供給は、供給ホッパ２３に多数の被加工物Ａを投入して順次被加工物Ａが供給口２２から加工スペース２１内に入り込むようにしてもよいし、一定の間隔毎に自動的に供給するようにしてもよい。またこの際、移送ガイドユニット１２は供給口２２の下方に閉塞板２５を具えているから、シュートに乗ったような状態で勢いづいて加工スペース２１側に案内されてゆく。従って投入された被加工物Ａ０は切削刃１５の作用を受けたとしても、それにつれて加工スペース２１の上端より更に切削刃１５の進行方向前方へ外れた位置に運ばれることがない。
【００１７】
（iii)−１．整形加工時の遊動
このようにして投入された被加工物Ａが、加工スペース２１において受ける加工の特徴としては、被加工物Ａ自体は加工スペース２１内に保持さているという制約はあるものの、実質的に強制的な保持等はされず加工スペース２１内で充分遊動し得るような状態となっていることが挙げられる。なおその遊動とは、実質的に被加工物Ａが刃物ユニット１１における切削刃１５と衝突状態に接触して切削を受けた際に、その姿勢を変化させたりする自由度があることを言うものであり、被加工物Ａの性状によってはその動きが許される範囲で、例えば移送ガイドユニット１２による付勢によって幾分か被加工物Ａが刃物ユニット１１側に押圧傾向を付与されるような状態としてもよい。
【００１８】
（iii)−２．側周部の切削
このようにして投入された被加工物Ａは、図５（ｂ）（ｃ）に示すようにその形状が比較的大きいことから、ほぼＵ字状ないしはＶ字状に上開き状になった切削刃１５の有効刃形に因み、まずその底部を浮き上がり状態のまま側周部が各左右の切削刃単片１５Ａ、１５Ｂとにより交互に接触し、それぞれの側部作用領域Ｚ１で切削がなされる。すなわち図５（ｂ）（ｃ）に示すように被加工物Ａにおいてほぼ直径方向に延びる軸Ｃ１、Ｃ２を仮想した場合、図５（ｂ）においては切削刃単片１５Ａが作用するものであって、切削刃単片１５Ａの側部作用領域Ｚ１と被加工物Ａが接触した瞬間、被加工物Ａの表面を削り取るとともに、前記仮想した軸Ｃ１を中心に被加工物Ａに対し図中反時計方向の回転を生起させるのである。次いで図５（ｃ）に示すように回転ドラム１４の回転に従い反対側の切削刃単片１５Ｂが加工途中の被加工物Ａ１に接触すると、同じく側部作用領域Ｚ１において被加工物Ａの表面を削り取り、前記軸Ｃ２を中心に図中時計方向に回転するのである。このような切削が繰り返され、加工途中の被加工物Ａ１は加工スペース２１内においてまず切削刃１５の側部作用領域Ｚ１によりその左右の側面が切削されるものと考えられる。
【００１９】
（iii)−３．底部の切削
一方このような切削が進むと加工途中の被加工物Ａ１は、その側部の径が小さくなり、従ってその底部が図５（ｄ）に示すように底部作用領域Ｚ２に接触するような状態となる。この底部作用領域Ｚ２は各切削刃単片１５Ａ、１５Ｂに形成されており、これに接触した加工途中の被加工物Ａ１は、その底部が削り取られてゆく。そして被加工物Ａ１は各切削刃単片１５Ａ、１５Ｂの底部作用領域Ｚ２と接触する都度、回転軸方向と平行な状態に仮想した被加工物Ａの回転中心の軸Ｃ３に対し、これを中心とした回転ドラム１４の回転方向とは逆向きの回転が与えられてくる。このような回転がなされた際に例えば加工途中の被加工物Ａ１が天地逆となることも想定され、この場合には側部作用領域Ｚ１に接触してない部位、すなわち大径のままで残っている部位が存在するときには、その部位が左右の切削刃単片１５Ａ、１５Ｂの側部作用領域Ｚ１に再び接触して底部が浮き上がった状態となって、再びその側部が側部作用領域Ｚ１により前述したような作用の下に削り取られてゆくのである。そしてこれが進むと再び底部作用領域Ｚ２に加工途中の被加工物Ａ１が接触して、前記軸Ｃ３を中心としてあたかも加工スペース２１内で回転ドラム１４の外周部を転がるような動きによって、余すことなく被加工物Ａの表皮部ａが削り取られ、更に球状に形成されてくるのである。
【００２０】
もちろんこのような作用は分析的に想定したものであり、実際の動きは被加工物Ａが加工スペース２１内で自由に遊動しているから、必ずしも整然と前記説明のように順序立てて加工されるものではなく、適宜被加工物Ａの性状に応じた切削作用を受けているものと想定される。しかしながら結果的には加工後の被加工物Ａ２はほぼ球状となって排出されるのである。なおこの加工後の被加工物Ａ２の加工寸法は、実質的には加工スペース２１の排出口２４の径寸法により決定されるものと思われる。なおこのような加工は被加工物Ａを単独で加工スペース２１内を落下させてもそれ自体の重力落下により順次進められてゆくが、更に連続的に被加工物Ａを投入してゆけば上方の被加工物Ａがその下方に位置する加工途中の被加工物Ａ１を更に積極的に押し下げるようにして加工を促す状態も得られる。またこのような加工の際、被加工物Ａは切削刃１５に当接することはもちろんであるが、ガイドトラフ２０の内面にも当接しているものであるから、このガイドトラフ２０の内面をサンダ状の研摩可能な構成としておけば、表面の平滑仕上げも同時に達成できる。
【００２１】
（iv) 切削残片の排出
このような加工が継続されると、当然ながら被加工物Ａの表皮部ａが削り取られて切削残片ａ１が生ずるものであり、これを単に放置しておくと加工スペース２１ないしは切削刃１５の部分におけるいわゆる目詰まり等が生じ、円滑な切削が期待できない事態が生じてしまうおそれも予想される。特に被加工物Ａとして里芋等のいわゆる粘性液等を元々有している食材の場合にはその傾向が顕著である。このため本発明にあっては加工途中、常に円滑な表皮部ａの除去がなされるものであって、切削刃１５に当接して切削された切削残片ａ１は、切削刃受部１６により実質的に形成される切削残片ａ１の逃げスペース１８に入り込むようになる。この逃げスペース１８は全体としてみると、中心に向かってほぼ渦状になるように傾斜していることにより、切削残片ａ１は本来なら遠心力で遠心方向に飛ばされるところを逃げスペース１８の奥底部に向かって移動するようになり、更にはその奥底部に連通した残片排出ポケット１９に至るのである。このスペースは幾分か広い空間であるから、ここに至った切削残片ａ１は残片排出ポケット１９内において幾分自由な動きが許されるような状態となり、その部位での拘束がなくなるから、刃物ユニット１１の回転による遠心力を受けてその側方から適宜飛び散ることとなる。その際に図５（ｅ）に示すように切削残片ａ１は回転ドラム１４の肉抜き部１４Ｂの外周側に供えられた排出案内面１４Ｃに衝突しながら、外部へ飛散するので、結果として効率的に切削残片ａ１が排出される。もちろんこのような切削残片ａ１の飛散をそのままにすることは好ましくないから、例えば図１に仮想線で示すように、その飛散部位に案内カバーＧ等を取り付けて機枠Ｆ内の一定位置に集まるようにして、これを例えばコンベヤＴによって排出させることが好ましい。
【００２２】
（２）改変した実施の形態及び参考的実施例の形態
本発明たる食品等の整形装置１の基本的な実施の形態の構成並びに作動態様は以上述べたとおりであるが、更にこの技術思想に基づき各部位において以下述べるような改変が可能である。
（ｉ）刃物ユニットの変形例
刃物ユニット１１はその切削刃１５それ自体の形態、あるいは刃物ユニット１１の基本形態において種々の改変が可能である。まず図６（ａ）は切削刃単片１５Ａ、１５Ｂをそれぞれ側部作用領域Ｚ１のみを構成するようにしておき、更に底部作用領域Ｚ２を担うものとして切削刃単片１５Ｃを別途設けるようにして構成したものである。また図６（ｂ）に示すものは、先の回転ドラム１４を適用した刃物ユニット１１における切削刃１５の変形例であるが、例えば仕上げ形状に応じて全体として合成した有効刃形をＵ字状とするものであるが、特にその底部作用領域Ｚ２において互いに重複しないような形態としてもよい。このようにした場合には経験的には被加工物Ａの一部が紡錘形ないしは円錐形に尖ったような形状が得られるのである。もちろんこのような傾向を更に促進するために図６（ｃ）に示すようなＶ字形状としてもよい。
【００２３】
また本発明は、切削刃１５は回転ドラム１４の周面に設けているものであるが、参考的な実施の形態としては次のような技術思想を挙げることができる。即ち本発明の根本的技術思想を考慮すると、要は被加工物Ａと切削刃１５とが相対的に移動すればよいものであり、必ずしも回転する刃物ユニット１１が回転周上の旋回軌跡を有しなくともよい。例えば図７（ａ）に示すように切削刃１５を支持するに足る充分な剛性を有するベルト基材１４０を用い、このものに切削刃１５を植設するようにし、その走行軌跡の外周側に移送ガイドユニット１２を設けて、そこに加工スペース２１を形成するようにしてもよい。なおこの場合にはベルト基材１４０により構成された刃物ユニット１１全体の傾斜角度を調整すること等により加工スペース２１の傾斜角度を変更することができ、これにより被加工物Ａの移動速度を適宜調節することが可能となるのである。
【００２４】
（ii）移送手法の参考的変形例
更にまた被加工物Ａの移送にあたっては、先の基本的な実施の形態や更に図７（ａ）に示す刃物ユニット１１における切削刃１５をベルト基材１４０上に植設した実施の形態の場合には、被加工物Ａの移動はその重力落下を基本にしているが、図７（ｂ）に示すように空気あるいは水等の流体をノズル１２０あるいはファン１２１等により被加工物Ａに作用させることにより積極移動させることが可能である。
またこの切削刃１５と被加工物Ａとの相対移動は先に述べた形態はすべて刃物ユニット１１の切削刃１５に外接するように被加工物Ａを移動させているが、図８（ａ）に示すように被加工物Ａを刃物ユニット１１に内接するように移動させて加工を行ってもよい。すなわち刃物ユニット１１を円環状に構成し、内側に切削刃１５を取り付けるとともに更にその内側に移送ガイドユニット１２を内接するように設けて加工するのである。また更に進めて図８（ｂ）に示すように刃物ユニット１１の内側に被加工物Ａの保持回転ドラム１２５を設け、ここに被加工物Ａの保持ポケット１２６を形成し、これを回転させることにより極端に言えば刃物ユニット１１の回転を行わなくてもその切削作用を進めるようにしてもよい。
【００２５】
（iii)作業能率を向上させるための参考的変形例
もちろん作業能率を向上させる手法としては、刃物ユニット１１の回転速度、すなわち切削刃１５の作用速度等を上げる等の工夫もし得るが、最も単純には前記した刃物ユニット１１と移送ガイドユニット１２との組み合わせである加工ヘッド１０を図９（ａ）または図４中、仮想線で示すように複数基併設するにようにして、その作業能率の向上を図ることが可能である。また図９（ｂ）に示すように加工ヘッド１０を直列的に接続することもでき、この場合には、例えば最初の段階で粗整形を行い、後段の加工ヘッド１０により仕上げ整形を行わせることが可能である。この仕上げ整形にあたっては、図９（ｃ）（ｄ）に示すように刃物ユニット１１と同様の形状をしたサンダディスク１１Ａやブラシロール１１Ｂを適用して、より表面の仕上げの精度を高めることができる。
【００２６】
（iv) 補機類
更に本発明の食材等の整形装置１は、その前段における被加工物Ａの供給準備あるいはその後の排出、洗浄等については別の場所で行うことも可能であるが、これらを装置の前後に組み合わせて能率的に行うこともできる。すなわち図１０に示すように食材等の整形装置１の前段に投入装置３を設け、後段に取出洗浄装置４を設けるものである。まず投入装置３は、ホッパ３１とその内部に搬送始発端を潜り込ませた給送コンベヤ３２とを有し、これによって順次被加工物Ａを取り出し、移送ガイドユニット１２上方の供給ホッパ２３に落とし込むようにするのである。
またその食材等の整形装置１の後段には加工後の被加工物Ａ２を洗浄する洗浄槽４０と、更にここで洗浄された加工後の被加工物Ａ２を漸次上方に搬送移送させながら、例えば表面仕上げ等を行う取出コンベヤ４１を設けるようにしてもよい。例えば取出コンベヤ４１の表面をサンディング面とするとともに、その上昇軌道途中には被加工物Ａの上方を押さえるような案内板４２を設けておき、これによって被加工物Ａを搬送させながら、なお且つサンダ状の取出コンベヤ４１の表面によって被加工物Ａの表面を研摩するようにし、その表面を滑らかにするのである。また当然ながら洗浄槽４０内を通過しながらこの作用は行われるものであるから、この仕上げによって微細な切削残片が生じることも予想されるが、それらも洗浄槽４０内の洗浄水Ｗにより洗浄がなされる。なおこの洗浄槽４０の側脇部には切削残片ａ１の捕集槽４３を設けることが好ましい。
【００２７】
（ｖ) 安全対策
更に刃物を有する装置であることから、内部の点検等で機枠Ｆを取り外したりした際には、それを感知し、運転を停止するようにした事故防止のための安全装置を具えることも可能である。また、安全対策の観点から、例えば図２（ａ）（ｂ）に示す供給口２２の高さ寸法は比較的高くし、作業者が指を差し込んで点検等を試みた場合でも、指先が切削刃１５に接触しないようにすることも望ましい。
【００２８】
（vi) 目詰まり対策
なお本発明では、切削残片ａ１等の発生により切削刃１５の周辺あるいは加工スペース２１等でのいわゆる目詰まりが懸念されることから、先に述べたような切削残片ａ１の逃げスペース１８や残片排出ポケット１９等の工夫によりこれを回避しているが、更に別の手段として、図示を省略するが全体的に刃物ユニット１１、移送ガイドユニット１２を洗浄水Ｗ等に浸漬した状態に設置して、積極的に加工途中に常時洗浄がなされるように構成してもよい。もちろん別途洗浄水Ｗ等を切削残片ａ１が詰まりやすい部位に吹き付ける等の対策をとってもよい。
【００２９】
（vii)被加工物の他の適用例
本発明は実質的に開発課題が里芋等の表面仕上げ加工の新たな開発であったことから、それに最も適する形態を述べたものであるが、同様の加工が要求されるものであれば例えば他の野菜類、根菜類等の整形加工等、適宜のものが整形可能である。例えば一定の硬さを有する冷凍状態の半加工食品を整形させる場合、更には練製品等を後加工して整形する必要が生じた場合、更には冷凍状態の魚肉片を食材としてのバリエーションを持たせるために球状等の塊粒状に敢えて加工する場合、更には飲料用の氷等の球粒状への整形、更には食品を離れたゴム、樹脂等の異形成形物の球粒状の後加工等にも利用し得るものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上述べたような技術的内容を有するものであって、請求項１記載の発明によれば、被加工物Ａが切削刃１５に臨むにあたり、遊動状態を維持しているから、被加工物Ａは切削刃１５と接触して表面の切削を受けるのと同時に切削刃１５によって幾分遊動状態ないしは回転状態が付与され、これが継続されることによりその表面が万遍なく且つ例えば望まれる球形状等に切削されてゆくものであり、シンプルな構成の下に低コストの加工が確実になし得る。また、切削刃１５と被加工物Ａとの相対的な加工範囲を合理的なレイアウトとすることができる。更にまた整形加工を進めてゆくにあたり、被加工物Ａの移動を促すための格別な手段等を必要とせずに加工がなされる。
【００３１】
更にまたこの発明によれば、非球形の初期形状を有する被加工物Ａであっても最終的に球形に整形加工することができる。
【００３２】
更にまた請求項２記載の発明によれば、切削残片ａ１等を円滑に排出でき、安定的な連続運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の食材等の整形装置の基本的な実施形態を示す一部透視斜視図である。
【図２】 同上の装置における刃物ユニットの分解斜視図である。
【図３】 同上の装置における刃物ユニットの側面図である。
【図４】 同上の装置における刃物ユニットの一部を断面で示す正面図である。
【図５】 同上の装置の加工形態を順次示す説明図である。
【図６】 同上の装置の適用し得る切削刃の他の形態を示した側面図である。
【図７】 本発明の加工手法を示す側面図である。
【図８】 本発明に関連する他の加工手法を示す側面図である。
【図９】 本発明の加工効率を向上させる他の手法を示す説明図である。
【図１０】 本発明に関する補機類を併設した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 食品等の整形装置
３ 投入装置
４ 取出洗浄装置
１０ 加工ヘッド
１１ 刃物ユニット
１１Ａ サンダディスク
１１Ｂ ブラシロール
１２ 移送ガイドユニット
１２０ ノズル
１２１ ファン
１２５ 保持回転ドラム
１２６ 保持ポケット
１３ 駆動軸
１４ 回転ドラム
１４Ａ 外周凹部
１４Ｂ 肉抜き部
１４Ｃ 排出案内面
１４０ ベルト基材
１５ 切削刃
１５Ａ 切削刃単片
１５Ｂ 切削刃単片
１５Ｃ 切削刃単片
１６ 切削刃受部
１７ 固定手段
１８ 逃げスペース
１９ 残片排出ポケット
２０ ガイドトラフ
２１ 加工スペース
２２ 供給口
２２Ａ 供給パイプ
２３ 供給ホッパ
２４ 排出口
２４Ａ 取出シュート
２５ 閉塞板
３１ ホッパ
３２ 給送コンベヤ
４０ 洗浄槽
４１ 取出コンベヤ
４２ 案内板
４３ 捕集槽
Ａ 被加工物
Ａ０ 加工前の被加工物
Ａ１ 加工途中の被加工物
Ａ２ 加工後の被加工物
ａ 表皮部
ａ１ 切削残片
Ｃ１ 軸
Ｃ２ 軸
Ｃ３ 軸
Ｆ 機枠
Ｇ 案内カバー
Ｍ モータ
Ｔ コンベヤ
Ｚ１ 側部作用領域
Ｚ２ 底部作用領域
Ｗ 洗浄水

Claims (2)

1. 加工スペース２１内に上方から供給される被加工物Ａに対し、切削刃１５を作用させ、加工スペース２１内で被加工物Ａの表面形状を整形加工する装置において、
   前記装置は、切削作用を担う回転駆動される刃物ユニット１１と、この刃物ユニット１１をその外周部の上端近くから側部にかけて覆うガイドトラフ２０とを具え、
   前記刃物ユニット１１は、半径方向断面が凹陥した外周凹部１４Ａを有する回転ドラム１４と、この外周凹部１４Ａよりも張り出すように回転ドラム１４に取り付けられた切削刃１５とを具えて構成され、この切削刃１５は、複数の切削刃単片が、回転ドラム１４の外周凹部１４Ａにおいて、その中心に対し、交互に左右に偏在するように振り分けられて取り付けられることにより、合成した有効刃形がほぼＵ字型に形成され、且つ前記刃物ユニット１１は、その回転の向きを、ガイドトラフ２０の側部から上端へ向かうように構成され、
   一方前記ガイドトラフ２０は、側面形状を前記回転ドラム１４の周曲率にほぼ沿う円弧形状であって、断面形状を半円状とするものであり、
   このガイドトラフ２０と、回転ドラム１４の外周凹部１４Ａとの間にほぼ断面円形状の加工スペース２１を確保するとともに、この加工スペース２１は、上方で被加工物Ａの供給口２２に連通するとともに、その下方に排出口２４を有し、
   更にこの加工スペース２１のほぼ円形断面の径寸法は、供給口２２側を大きく、排出口２４側を小さく窄まった形状に構成されていることを特徴とする食材等の整形装置。
2. 前記回転ドラム１４は、切削刃近傍に、切削残片ａ１を排出するため、切削刃受入部１６のスペースの一部である逃げスペース１８と、これと回転ドラム１４の中心寄りで連通し、側面が開放された空間である残片排出ポケット１９とを具えていることを特徴とする請求項１記載の食材等の整形装置。

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