JP5117795B2 - 多角形食品の切断方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルに備えた多角形状の吐出口から多角形の棒状に吐出される食品を切断する方法及び装置に係り、さらに詳細には、多角形状の食品の外形形状を良好状態に保持して切断することのできる切断方法及び装置に関する。

従来、例えば最中の皮の中にあん等をノズルから吐出し、この吐出されたあん等をシャッター装置によって切断する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
登録実用新案第３０１７０４５号公報

前記特許文献１に記載の構成は、あん等を吐出する吐出口の断面形状を円形に形成したノズルの上記吐出口から最中の下皮内へあん等を吐出し、前記ノズルの下側に備えたシャッター装置によって前記あん等を切断する構成である。上記構成においては円形状の最中の下皮内へあん等を吐出し、４枚のシャッター片を開閉自在に備えたシャッター装置によってあん等を切断するものである。そして、最中の下皮に上皮の蓋をして製品の最中としている。

ところで、最中の皮は円形状に限るものではなく、例えば四角形等の多角形のものもある。また、菓子製品としては、ノズルの多角形状の吐出口から吐出された多角形の形状を外観形状としてそのまま保持して錐形状に形成する場合の菓子製品もある。この場合、例えば四角形の最中の皮などの容器に対しては、容器の形状に対応してあん等を吐出することが望ましく、また外観形状を崩すことなく切断することが望まれている。

ところが、特許文献１に記載の構成は、ノズルにおける吐出口の断面形状は円形状であって、シャッター装置に備えた複数のシャッター片によって囲繞された領域の形状は四角形であり、この四角形の部分を開閉して前記あん等を切断する構成である。したがって、例えば四角形状の最中の下皮内へあん等を吐出する場合、上記最中の下皮の各コーナ部分へあん等が充分に行き渡らないことがある。また、ノズルの吐出口から吐出されたあん等の外観形状は、円形状であり、シャッター装置による切断部は四角形状であるので、あん等の切断開始位置の外形形状を崩すことがあるという問題がある。

本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、ノズルの吐出口から横断面形状が多角形状に吐出される食品を切断する方法であって、前記食品の吐出方向へ移動自在に備えたシャッター装置に、前記多角形状の各辺にそれぞれ対応したシャッター片を備え、前記各シャッター片における先端部を隣接したシャッター片における切断刃に常に摺接した状態に保持し、各シャッター片を開閉動作し各シャッター片によって囲繞された領域内の前記食品を切断するとき、前記食品の外観形状を崩すことなく切断するために、前記多角形状の食品における各角部に対して各シャッター片を作用して切断を開始することを特徴とするものである。

また、食品の横断面形状が多角形状になるように吐出するための吐出口を備えたノズルと、上記ノズルから吐出される食品の吐出方向へ移動自在のシャッター装置と、前記食品を切断するために前記シャッター装置に開閉自在に備えられた複数のシャッター片とを備え、前記シャッター片の数は前記食品の多角形状の辺の数と同数であり、かつ各シャッター片は、前記食品の多角形状の各辺にそれぞれ対応して配置してあり、前記各シャッター片における先端部を隣接したシャッター片における切断刃に常に摺接した状態に保持し、前記食品の外観形状を崩すことなく切断するために、多角形状の食品における各角部に対して各シャッター片を作用して切断を開始する構成であることを特徴とするものである。

また、前記多角形食品切断装置において、前記ノズルにおける前記吐出口の断面形状は多角形状であり、この吐出口の各辺の内面に、内方向への突出部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記多角形食品切断装置において、前記各シャッター片は、多角形の食品の対応した辺に対して鋭角を保持して多角形の角部から切断を開始する構成であることを特徴とするものである。

本発明によれば、ノズルの吐出口の多角形とシャッター装置における複数のシャッター片によって囲繞した領域の形状が一致することとなり、前記吐出口から吐出された多角形状の食品の外観形状を崩すことなく切断することができる。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る多角形食品切断装置１は、フレーム３を備えており、このフレーム３から前方向（図１において紙面の裏側から表方向、図２において左方向）へ突出して備えた支持ブラケット５にはノズルユニット７が着脱交換自在に備えられている。このノズルユニット７の上部には、食品供給手段（図示省略）から例えばあん等のごとき適宜の食品（図示省略）の供給を受ける供給管９が備えられており、このノズルユニット７の下部には、横断面形状が多角形状の食品を吐出するための吐出口１１を備えたノズル１３がナット１５を介して着脱交換可能に備えられている。

前記ノズル１３における吐出口１１の断面形状は、多角形状（四角形状）に形成してあり、この吐出口１１の多角形状の各角部間の各辺の内面には、内方向へ僅かに突出した突出部１７が食品の流動方向に適宜長さに亘って備えられている。上記突出部１７は、ノズル１３の吐出口１１から多角形状に吐出された食品の周囲の拘束（規制）が開放されて外表面に僅かな膨らみを生じた場合に、多角形の各辺が平面を呈するために備えたもので、ノズル１３の吐出口１１から多角形状に吐出される食品の性状，特性などによっては、前記突出部１７を省略することも可能である。

ところで、食品の性状、特性などによっては、ノズル１３の吐出口１１から最中の下皮内へ突出すると、前記突出部１７の跡が凹部として残ることがある。したがって、この場合には、最中における下皮内へあん等の食品を供給した後、下皮に対して上皮の蓋をして食品を僅かに押し潰すとき、食品の逃げ部として機能させることができ、食品が下皮と上皮との間から外方へはみ出すことを抑制することができるものである。よって、最中の上下の皮を合わせたとき、内部にあん等の食品をほぼ空間のない状態に供給することが容易であり、かつ外観を良好に保持することができるものである。

前記ノズル１３から吐出される食品を切断するためのシャッター装置１９が、前記ノズル１３から吐出される食品の吐出方向へ移動自在に備えられている。なお、本実施形態においては、前記ノズル１３から下方向へ食品を吐出する構成であるから、前記シャッター装置１９は上下動するように構成してある。しかし、前記ノズル１３から食品を水平方向に吐出する構成の場合には、シャッター装置１９を水平方向に往復動する構成とすればよいものである。

前記シャッター装置１９を食品の吐出方向に往復動するために、前記フレーム３には、例えばエアーシリンダなどのごとき往復動用アクチュエータ２１が装着してあり、この往復動用アクチュエータ２１に往復動自在に備えられたピストンロッドなどのごとき往復作動杆２３には、可動プレート２５が一体的に取付けてある。上記可動プレート２５は、図３に示すように、左右方向に長い本体部２５Ａの左右両側に、前方向へ突出した左右のアーム部２５Ｂ，２５Ｃを備えた構成であって、大略Ｕ字形状に形成してある。

そして、前記可動プレート２５における左右のアーム部２５Ｂ，２５Ｃの対向位置にはそれぞれブラケット２７Ａ，２７Ｂが取付けてあり、このブラケット２７Ａ，２７Ｂには、当該ブラケット２７Ａ，２７Ｂに形成した円弧状の長孔を貫通したボルトのごとき固定具２８を介して、支持プレート２９が水平に回動調節可能に取付けてある。

前記支持プレート２９には、前記ノズル１３の軸心とほぼ軸心が一致した貫通孔が形成してあると共に、支持プレート２９の上面には、前記ノズル１３の軸心を中心として水平に回動自在な環状のシャッター開閉プレート３１が備えられている。そして、上記シャッター開閉プレート３１は、前記支持プレート２９に固定したカバープレート３３によって覆われていると共に、上記カバープレート３３に備えた筒状部３３Ａを、シャッター開閉プレート３１を貫通して前記支持プレート２９の貫通孔２９Ａに嵌合することによって、前記シャッター開閉プレート３１の芯出しが行われている。

前記シャッター開閉プレート３１を回動するために、前記支持プレート２９には流体圧シリンダ等のごとき回動用アクチュエータ３５が装着してあり、この回動用アクチュエータ３５に往復動自在に備えたピストンロッド等のごとき往復作動杆３７は、前記支持プレート２９に形成した長穴２９Ｈを貫通した連結部材３９を介して前記シャッター開閉プレート３１と連結してある。したがって、前記回動用アクチュエータ３５を作動して往復作動杆３７を往復動すると、前記シャッター開閉プレート３１は、前記ノズル１３の軸心を中心として往復回動されるものである。

前記シャッター装置１９におけるシャッター片４１は、図５に示すように、前記ノズル１３における吐出口１１から棒状に連続して吐出される多角形状の食品Ｓの各辺ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤに対応する数だけ備えられている。すなわち、ノズル１３から連続的に吐出される棒状の食品Ｓの横断面形状が四角形の場合には、前記各辺ＳＡ〜ＳＤにそれぞれ対応して４個のシャッター片４１Ａ〜４１Ｄが備えられている。

前記各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれ同一形状であって、前記支持プレート２９の下面に支持軸４３（図４参照）を介して回動自在に支持された回動駒４５と一体的に回動自在かつ前記回動駒４５に対して各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの長手方向へ移動自在に支持されている。より詳細には、前記回動駒４５の偏心した位置には伝達ピン４７が立設してある。この伝達ピン４７は、前記支持軸４３の軸心を中心として前記支持プレート２９に形成した円弧状の長孔２９ｈを貫通しており、当該伝達ピン４７の先端部は、前記シャッター開閉プレート３１に形成した径方向の長孔３１Ｈにブッシュ４７Ｂを介して回動自在に嵌合してある。

したがって、前記回動用アクチュエータ３５を作動して、前記シャッター開閉プレート３１を回動すると、回動駒４５は伝達ピン４７を介することにより、支持軸４３を中心として回動されるものである。

前記回動駒４５には、軸心に対して直交する方向へ平行に形成したガイド面４５Ｇが形成してあり、このガイド面４５Ｇには、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄにそれぞれ形成した長手方向のガイド孔４１Ｈがそれぞれ摺動自在に係合してある。なお、前記ガイド孔４１Ｈの端部には、前記回動駒４５に対する各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの着脱が容易に行い得るように、前記ガイド孔４１Ｈの幅寸法より幅広い穴４１ＬＨが連続して形成してある。

上記構成により、前記回動駒４５と各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄは一体的に回動するものであり、かつ各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれの回動駒４５に備えたガイド面４５Ｇに沿って長手方向へ移動自在である。なお、前記回動駒４５に対して各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの着脱交換等を行う場合には、回動駒４５に対して各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄを長手方向へ相対的に移動し、幅の広い穴４１ＬＨを回動駒４５の位置に位置決めして、回動駒４５から各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄを下方に抜き外すことによって容易に行われ得るものである。

前記各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄは、図５に示すように、前記ガイド孔４１Ｈの長手方向に長く形成してあり、その先端部には、互いに隣接した別個のシャッター片４１Ａ〜４１Ｄに長手方向に平行に形成した切断刃部４９と摺動自在に係合した係合溝５１が形成してある。より詳細には、前記切断刃部４９は断面形状が三角形状を呈するように突出してあり、前記係合溝５１は前記切断刃部４９の形状に対応するように三角形状の溝に形成してある。そして、前記各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの周囲には、例えばＯリングなどのごとき環状の弾性部材５３が巻き回してある。したがって、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの係合溝５１は、前記弾性部材５３の付勢力によって隣接したシャッター片４１Ａ〜４１Ｄの切断刃部４９に常に摺動自在に摺接した状態にある。

以上のごとき構成において、食品供給手段から供給管９内に食品を供給し、ノズル１３の吐出口１１から食品を吐出すると、吐出口１１の断面形状に対応して横断面形状が多角形状の食品が棒状に連続して吐出されることになる。したがって、前記吐出口１１の断面形状に対応して、例えば四角形状の最中の皮などの容器５５を前記ノズル１３の下方に配置することにより、上記容器５５内に横断面形状が四角形状の食品が供給されることになる。なお、前記容器５５は、容器５５を支持した容器支持部材（図示省略）を上下動することによって上下動されるものであり、食品の供給を受けるときはシャッター装置１９の下降速度に同期して下降されるものである。

上述のごとく容器５５に対して適量の食品の供給を行うと、前記シャッター装置１９における各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄによって食品の切断が行われるものである。すなわち、初期状態においては、シャッター装置１９は、往復動用アクチュエータ２１の作用によって予め上昇された状態にあり、前記ノズル１３から吐出されている食品の切断を行うときには、食品の吐出速度（下降速度）にほぼ同期して下降されるものである。

上述のように、食品の吐出速度にほぼ同期してシャッター装置１９が下降されているときに、回動用アクチュエータ３５を作動してシャッター開閉プレート３１を正回転方向に回動すると、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄによって囲繞された四角形状の領域５７が次第に縮小され、当該領域内に位置する食品Ｓの切断が行われる。

この際、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄにおける各切断刃部４９は、初期状態においては四角形状の食品Ｓにおける各辺ＳＡ〜ＳＤに対してほぼ平行な状態にある。そして、弾性部材５３の作用によって各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄにおける先端部の係合溝５１は隣接したシャッター片４１Ａ〜４１Ｄにおける切断刃部４９に常に摺接した状態に保持されている。

前述のごとくシャッター開閉プレート３１が正回転方向（図３において反時計回り方向）へ回動されると、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄは、伝達ピン４７，回動駒４５を介して、図５において時計回り方向に回動され、かつ回動駒４５のガイド面４５Ｇに沿って各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄが長手方向へ移動することによって前記領域５７の縮小が行われる。前記各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄが前述したように正回転方向（図５において時計回り方向）へ回動すると、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄにおける切断刃部４９が食品Ｓの各辺ＳＡ〜ＳＤと鋭角をなし、各切断刃部４９の先端側が対応した各辺ＳＡ〜ＳＤの一側の角部に切込みを開始し、角部側から食品Ｓの切断が行われる。

既に理解されるように、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの切断刃部４９は、食品Ｓの対応した各辺ＳＡ〜ＳＤに対して鋭角な状態において切断刃部４９の先端側が各辺ＳＡ〜ＳＤの一側の角部に切込みを開始するものであるから、食品Ｓに対する各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの切込み力は、食品Ｓの各辺ＳＡ〜ＳＤに対して各切断刃部４９を平行な状態に保持して切断を開始する場合の切込み力に比較して小さなものであり、食品Ｓの外観形状を崩すことなく切断することができる。なお、各シャッター片４１Ａ〜４１Ｄの切断刃部４９が食品Ｓの対応した各辺ＳＡ〜ＳＤに線接触した状態から一斉に切り込む構成とすることも可能である。

ところで、前記説明においては、容器５５をシャッター装置１９の下降速度と同期して下降する場合について説明したが、前記容器５５の下降速度を、シャッター装置１９の下降速度より僅かに速く下降することにより、食品を四角錐状に切断することができるものである。

図６は、ノズル１３の吐出口１１の断面形状を三角形状に形成した場合の実施形態を示すものである。ノズル１３の吐出口１１の断面形状を三角形にすると、吐出される食品Ｓの断面形状は当然のこととして三角状になる。そして、三角形状の食品Ｓの切断を行うのであるから、シャッター装置１９におけるシャッター片６１は当然３枚になる。

上記各シャッタ片６１は同一円上に等間隔に配置した回動軸６３を中心として同期回転するように設けてある。上記各シャッター片６１における切断刃部６５は、それぞれ同一曲面に形成してあり、かつ常に隣接したシャッター片６１における切断刃部６５に端部６５Ｅが摺接した関係を保持するように構成してある。そして、上記構成においては、各シャッター片６１が各回動軸６３を中心として、図６において反時計回り方向（この場合の正回転方向）に回動することにより、各切断刃部６５によって囲繞された領域を縮小して食品Ｓの切断を行うものである。

上述のごとく食品Ｓの切断を行うとき、各シャッター片６１の各切断刃部６５が食品Ｓの角部に接触したとき、各切断刃部６５（例えば６５Ａ）が対応する食品Ｓの対応辺ＳＡと切断刃部６５Ａの前記角部への接触位置における接線とのなす角度は鋭角であり、食品Ｓの外観形状を崩すことなく角部側から切断することができるものである。

以上のごとき説明より理解されるように、ノズル１３の吐出口１１から吐出される連続した棒状の食品Ｓの断面形状が多角形状である場合、この多角形の角数に対応したシャッター片４１，６１を開閉自在に備えたシャッター装置１９によって前記食品Ｓの切断を行うものである。この際、各シャッター片４１，６１が多角形の食品Ｓの各辺に接触するとき、各辺の一側の角部に鋭角に接触して角部側から切断を開始するものである。

したがって、各シャッター片４１,６１の切断刃部４９,６５が食品Ｓに対応した辺にほぼ全長に亘って接触して切込みを開始する場合に比較して小さな切込み力でもって食品Ｓの切断を開始でき、食品Ｓの外観形状を崩すことなく切断することができるものである。よって、多角形の外観形状をそのまま保持する菓子等を容易に製造することができるものである。また、多角形状の容器に対応して多角形状に食品をノズルから吐出して上記容器内に食品を収容するとき、容器の角部に空間を生じることなく収容することができると共に、多角形状を保持して切断することができ、容器に対して食品の収容を良好に行うことができるものである。

ところで、本発明は前述したごとき実施形態に限ることなく適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施可能である。すなわち、前記実施形態においては、複数のシャッター片がそれぞれ揺動することによって開閉動作を行う場合について説明したが、シャッター片における切断刃部の方向性を常に一定に保持して開閉動作を行う構成とすることも可能である。さらに、シャッター装置の構成としては、シャッター片の一例としてのワイヤーカッターを備えた構成として、複数のワイヤーカッターによって囲繞された領域の開閉動作を行って、ノズルから吐出される食品を切断する構成とすることも可能である。

さらに、ノズルにおける吐出口の断面形状としては、例えば三角形又は四角形における各辺の直線部分に対して凸状又は凹状の曲面を形成した構成などのように、多角形の各辺を適宜に湾曲変形した形状の場合も多角形状に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る多角形食品切断装置の主要部分を示す正面断面説明図である。 本発明の実施形態に係る多角形食品切断装置の主要部分を示す側断面説明図である。 本発明の実施形態に係る多角形食品切断装置の主要部分を示す平面説明図である。 シャッター片の支持部の断面説明図である。 シャッターの構成を示す平面説明図である。 シャッター片が３枚の場合を示す説明図である。

符号の説明

１ 多角形食品切断装置
７ ノズルユニット
９ 供給管
１１ 吐出口
１３ ノズル
１７ 突出部
１９ シャッター装置
２９ 支持プレート
３１ シャッター開閉プレート
３３ カバープレート
３５ 回動用アクチュエータ
３７ 往復作動杆
３９ 連結部材
４１ シャッター片
４５ 回動駒
４７ 伝達ピン
４９ 切断刃部
５１ 係合溝
５３ 弾性部材
５５ 容器
５７ 領域

Claims (4)

1. ノズルの吐出口から横断面形状が多角形状に吐出される食品を切断する方法であって、前記食品の吐出方向へ移動自在に備えたシャッター装置に、前記多角形状の各辺にそれぞれ対応したシャッター片を備え、前記各シャッター片における先端部を隣接したシャッター片における切断刃に常に摺接した状態に保持し、各シャッター片を開閉動作し各シャッター片によって囲繞された領域内の前記食品を切断するとき、前記食品の外観形状を崩すことなく切断するために、前記多角形状の食品における各角部に対して各シャッター片を作用して切断を開始することを特徴とする多角形食品切断方法。
2. 食品の横断面形状が多角形状になるように吐出するための吐出口を備えたノズルと、上記ノズルから吐出される食品の吐出方向へ移動自在のシャッター装置と、前記食品を切断するために前記シャッター装置に開閉自在に備えられた複数のシャッター片とを備え、前記シャッター片の数は前記食品の多角形の辺の数と同数であり、かつ各シャッター片は、前記食品の多角形状の各辺にそれぞれ対応して配置してあり、前記各シャッター片における先端部を隣接したシャッター片における切断刃に常に摺接した状態に保持し、前記食品の外観形状を崩すことなく切断するために、多角形状の食品における各角部に対して各シャッター片を作用して切断を開始する構成であることを特徴とする多角形食品切断装置。
3. 請求項２に記載の多角形食品切断装置において、前記ノズルにおける前記吐出口の断面形状は多角形であり、この吐出口の各辺の内面に、内方向への突出部を備えていることを特徴とする多角形食品切断装置。
4. 請求項２又３に記載の多角形食品切断装置において、前記各シャッター片は、多角形の食品の対応した辺に対して鋭角を保持して多角形の角部から切断を開始する構成であることを特徴とする多角形食品切断装置。

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