JP6768670B2 - 平面内でプレートを移動させるための装置を備えたウォータジェット切断機 - Google Patents

Description

本発明は、平面内でプレートを移動させるための装置を備えた単純で経済的でコンパクトなウォータジェット切断機に関し、特に食品を切断するためのものである。本発明は、平面内でプレートを移動させるための装置にも関する。

食品を切断する分野では、切断される食品を受け入れる装填プレートが取り付けられたフレームと、プレートの上のフレーム上で縦方向及び横方向に移動するキャリッジとからなるウォータジェット切断機がよく知られている；このキャリッジは、電動モータなどによって作動され、ノズルからなる切断ヘッドを担持する。切断中、水及び食品の微粒子のスプレーが空気中に噴霧され、装填プレートのランナ、キャリッジのレール及び電動モータに収容されるようになる；これは洗浄を困難にし、切口の衛生を著しく損なう。これは、これらのウォータジェット切断機は、非常に頻繁に洗浄されるが、カビ及び細菌の発生源であるからである。

さらに、食料品の表面に対する加圧されたウォータジェットの衝撃は、切断領域に水滴のクラウドを引き起こす。このクラウドにより、困難な切断を見ることができなくなり、したがって切断が適切になされているかどうかをチェックすることができなくなる。さらに、このクラウドは切断される食品の表面の水分を増加させ、このタイプの機械を、例えばペストリ製品、チョコレート、ピザなどの湿らせてはならない食品に適用することを困難にする。

可動切断ヘッドを備えたこのタイプの切断機は、まず第一に、水滴のクラウドの影響を制限するために吸引装置を有し、第二に、非剛性でありしたがって施工するのがより複雑な高価なパイプを有することを、絶対的に必要とする。これは、ポンプからノズルに加圧水を運ぶパイプが、切断ヘッドを運ぶ可動キャリッジの少なくとも１つの動作を付随しなければならないからである。

これらの欠点を改善するために、不動の切断ヘッド及び切断ヘッドの下を移動する可動プレートを備えたウォータジェット切断機が既に考えられている：これは、例えば、切断テーブルなどの上で食品を移動させるための装置を備えた、食品のウォータジェット切断機を記載した特許文献１に当てはまる。この装置は、フレームに固定された固定支持体に取り付けられたノズル、及びこの切断ヘッドの下に配置され、切断される物体を支持することができるリングからなる切断ヘッドを備える。上記リングは平行なガイド要素の間を摺動してそのガイド要素上で長手方向に枢動して移動することができ、リングにはその周囲に、リングの回転及び並進の関連運動の実行を可能にするガイド要素に沿って配置されたノッチ付き作動手段と協働することができるノッチ付き縁部が設けられている。

しかし、このタイプの装置は、リングが２つの軸Ｘ及びＹに沿ってそれ自体に平行に移動しないので、使用が困難であり、複数ノズルの切断機に適合しないという欠点を有する。

国際公開第２００４／０９６５０７号

したがって、本発明の目的は、上述の欠点を克服し、少なくとも１つのノズルと、切断される物品を運ぶプレートを、２つの軸Ｘ及びＹ上でそれ自体に平行に移動させるための装置とから構成される切断ヘッドを備えた公知のウォータジェット切断機の代替案を提案することである；この代替案は、水滴のクラウドの発生を制限することを可能にし、複数ノズル構成に適合するとともに剛性の高圧パイプを使用することを可能にする。

本発明の第１の目的によれば、平面Ｐ内でプレートをそれ自体に平行に移動させるための装置がしたがって提案され、プレートは互いに平行な少なくとも２つの対向する縁部を備え、装置は、装置が少なくとも：互いに平行で面Ｐに平行な面内で移動させることができる２つのアームであって、その２つのアームのうちの一方は「マスタ」と呼ばれて、第１のアクチュエータによって直接動かされ、次いで、「スレーブ」と呼ばれる他方は「マスタ」アームと「スレーブ」アームとを互いに接続する接続部材の手段によって動かされ、接続部材は、平面Ｐに垂直な軸の周りに「マスタ」アーム及び「スレーブ」アーム上の各端部で関節接合されている、２つのアームと、アームの各々の端部の１つに、平面Ｐに垂直な軸の周りに旋回可能に取り付けられ、第２のアクチュエータによって動かされる駆動部材であって、駆動部材はプレートの１つの縁部に沿って配置された作動部材と協働する「マスタアームに結合し、駆動部材はプレートの他の縁部に沿って配置された作動部材と協働する「スレーブ」アームに結合する、駆動部材と、を備えることを特徴とする。

好ましい実施形態によれば、２つのアームの各々は、駆動部材の反対側の端部でそれぞれ平面Ｐに垂直な軸の周りに旋回し、次いで第１のアクチュエータは好ましくはギアード電気モータである。

変形実施形態によれば、２つのアームの各々は、駆動部材の反対側の端部でプレートの２つの縁部に垂直な方向Ｄに摺動することができ、第１のアクチュエータは好ましくはリニアアクチュエータである。

好ましくは、接続部材は、「マスタ」アームと「スレーブ」アームの間に、したがってプレートを作動させるための部材と駆動部材の間に、空間距離の永続的な取り込みを可能にするリニアアクチュエータを備える。

上記リニアアクチュエータは、好ましくは単動式空気圧タイプのシリンダである。

好ましい実施形態によれば、プレートを作動させる部材はラックであり、結合した作動部材と協働する各駆動部材はノッチ付きピニオンである。

「マスタ」アーム及び「スレーブ」アームは好ましくは中空チューブである。

各々の第２アクチュエータは、結合した「マスタ」アーム又は「スレーブ」アームのうちの１つの内部に配線されたケーブルによって給電されるギアード電気モータである。

本発明の別の主題は、少なくとも１つのフレーム、フレームに固定された少なくとも１つの不動ノズルを備えた切断ヘッド、及びノズルの下に配置された切断テーブルを備えたウォータジェット切断機である。この切断機は、本発明にしたがってプレートをそれ自体に平行な平面Ｐ内で移動させてフレームに固定する装置を備え、切断テーブルがプレートの移動平面Ｐを画定するという特徴を有する。

各ノズルは好ましくは剛性パイプによって加圧水を供給される。

好ましくは、切断機は、ノズルと好ましくは垂直に整列している、切断テーブルの下に配置された切断水を回収するためのタンクを備え、下端に排出部、及び切断テーブルの下に配置され、パイプの自由端に接続された高圧ポンピングユニットを設けている。

さらに、切断機は、好ましくは、フレーム上に関節接合されたカバーを備え、完全に閉鎖されて液漏れ及び騒音のない作動領域を有することを可能にし、カバーは少なくとも部分的に透明な材料から製造される。

以下の添付の図面を参照して、本発明によるウォータジェット切断機の非限定的な例として与えられる特定の例示的実施形態の以下の説明から、他の利点及び特徴がより明らかになるであろう：

本発明によるウォータジェット切断機の部分斜視図であり、プレートを２つの垂直軸上でそれ自体に平行に移動させる装置を備えている。 図１に示すプレートを移動させるための装置の概略図である。 本発明によるプレートを移動させるための装置の変形実施形態の概略図である。

図１及び２を参照すると、本発明によるウォータジェット切断機１は、非限定的な例として説明される２つの垂直軸Ｘ及びＹ上でプレート３をそれ自体に平行に移動させるための装置２を備え、特に例えばケーキなどの食品を切断するためのものである。

さらに、以下では、切断装置１、及びより具体的には移動装置２を、プレート３が実質的に水平な面Ｐ内を移動する位置で説明する。もちろん、切断装置１又は移動装置２は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他の位置で使用され得る。

同様に、以下では、切削液として水を用いた切断機１を説明する。しかし、言うまでもなく、本発明による切断機１は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他のタイプの切削液を使用することができる。

切断機１は、略平行六面体形状の少なくとも１つのフレーム４、剛性パイプ７によって加圧された水を供給される前記フレーム４に固定された少なくとも１つの不動ノズル６を備えた切断ヘッド５、及びノズル６の下に配置され、その中央に少なくとも１つのオリフィスが設けられ、切断ウォータジェットを通過させてプレート３を受け入れることができるようにする、略水平な切断テーブル８を備える。

しかし、プレート３上に配置された被切断物の厚さに応じてノズル６の位置を適合させるという明らかな理由のために、ノズル６は、本発明の範囲から逸脱することなく、平面Ｐ並びに２つの直交軸Ｘ及びＹに垂直な方向Ｚに移動可能であり得ることが明らかに理解されるであろう。

用語「不動」は、以下、本発明による切断機１のノズル６が、少なくとも２つの直交軸Ｘ及びＹにおいて不動であるという事実を指す。

さらに、切断機１は、好ましくは：切断テーブル８の下に好ましくはノズル６と垂直に整列し、その下端に図示されない吸引システムに任意選択で接続される排出部が設けられている図示されない切削水回収タンク、及び、切断テーブル８の下に配置され、パイプ７の自由端に接続された、図示されない高圧ポンピングユニットを備える。

切断機１は、プレート３をそれ自体に平行に２つの垂直軸Ｘ及びＹ上で移動させるための装置２をさらに備え、互いに平行な少なくとも２つの対向する縁部３１、３２を有する切断される物品を受け入れることができるプレート３は、少なくとも部分的に穿孔され、各コーナーに固定された図示されないピンの手段によって切断テーブル８によって決定される移動面Ｐに当接して移動する。

ここで、「プレート３のそれ自体に平行な移動」とは、プレート３の回転を含まない移動を意味する。

作動部材３３が設けられたプレート３をその縁部３１、３２のそれぞれに沿って移動させるための装置２は、少なくとも：互いに平行な２本のアーム２１、２２であって、それぞれがフレーム４の端部の一方に、平面Ｐに垂直な実質的に垂直な軸２１１、２２１の回りに旋回可能に取り付けられ、アーム２１、２２の一方の２１は、「マスタ」と呼ばれて第１のアクチュエータ２３によって直接動かされ、他方の２２は、次いで「スレーブ」と呼ばれ、「マスタ」２１アームと「スレーブ」２２アームを互いに接続する接続部材２４の手段によって「マスタ」アーム２１によって動かされる、２本のアーム２１、２２と、アーム２１、２２の各々が自由に、移動平面Ｐに実質的に垂直な軸２５１の周りに旋回可能に取り付けられ、第２のアクチュエータ２６によって動かされる駆動部材２５であって、駆動部材２５はプレート３の縁部３１に沿って配置された作動部材３３と協働する「マスタ」２１アームに結合し、駆動部材２５はプレート３の他の縁部３２に沿って配置された作動部材３３と協働する「スレーブ」２２アームに結合する、駆動部材２５と、を備える。

機械的強度及び軽量の理由で、「マスタ」２１アーム及び「スレーブ」２２アームは、好ましくは中空チューブである。

第１のアクチュエータ２３は、好ましくは、「マスタ」アーム２１の端部の１つを受容することを可能にする中空シャフトを有するギアード電気モータであり、「スレーブ」２２アームを軸２３の周りに一方向に又は他の方向に正確に旋回させるために可逆的機能を有する。

このタイプのギアードモータは非常にコンパクトであるという利点も有する。

好ましい実施形態によれば、縁部３１、３２に沿って配置されたプレート３を作動させる部材３３はラックであり、結合した作動部材３３と協働する各駆動部材２５はノッチ付きピニオンである。

当業者であれば、作動部材３３が回転するときにプレート３の正確な動きを保証するのに適した歯の形状及びピッチを決定するのに困難を有しないであろう。

各第２のアクチュエータ２６は、洗浄するのが困難で、切断ウォータジェットが衝突したときに噴霧される製品の微粒子を保持しやすく、望ましくない微生物の発生を引き起こしやすい保持領域を形成しないように、結合した「マスタ」２１アーム又は「スレーブ」２２アームの１つの内部に配線された、図示されないケーブルによって給電されるギアード電気モータであることが好ましい。

接続部材２４は、平面Ｐに垂直な実質的に垂直な軸２４１の周りでそれぞれの「マスタ」２１アーム及び「スレーブ」２２アームのそれぞれの各アームに関節接合される。さらに、接続部材２４は、「マスタ」２１アームと「スレーブ」２２アームの間に、したがってプレート３を作動させるための部材３３と駆動部材２５の間に、空間距離の永続的な取り込みを提供するリニアアクチュエータ２４２を備える。

図２を参照すると、リニアアクチュエータ２４２は、単動式の空気圧式シリンダであることが好ましく、ロッド２４４をロッド２４４がシリンダ２４２の本体２４５内にほぼ完全に収容される「格納」位置に戻そうとする力を及ぼす、リターンスプリング２４３を備える。

この構成により、第一にシリンダ２４２が供給されたときにプレート３を駆動する部材３３と駆動部材２５の間の空間距離を連続的に取り込むことが可能になり、第二にシリンダ２４２がもはや供給されなくなったときに「マスタ」２１アーム及び「スレーブ」２２アームを取り外すことによって、例えばプレート３を洗浄するために、プレート３を取り出すことが可能になる。

さらに、シリンダ２４２を格納位置に保持するシリンダ２４２のリターンスプリング２４３は、プレートの位置を保持し、シリンダ２４２が再加圧されたときに衝撃を防止することを可能にする。

さらに、「マスタ」２１アーム及び「スレーブ」２２アーム並びに駆動部材２５は、それぞれの旋回軸２１１、２２１、２５１の水平面内の突起が、第１のアクチュエータ２３の作用下で変形可能な平行四辺形の４つの角度を形成するようになっている。

プレート３を移動させるための装置２は、プレート３を軸Ｘ及び軸Ｙに沿って移動させるために、第１のアクチュエータ２３及び第２のアクチュエータ２６を制御する図示されない制御ユニットをさらに備える。

プレート３を移動させるための装置２は、特に洗浄が容易な小型のウォータジェット切断機１を製造することを可能にすることが明らかである。これは、プレート３を移動させるための前記装置２の構成が、第一に、第１及び第２のアクチュエータ２３、２６並びに接続部材２４を、実質的に水密な又は切断ゾーンから隔離されたハウジング内に閉じ込める可能性を提供し、第二に、ゾーン内で給電ケーブルを見えなくするからである。

さらに、プレート３は２つの軸Ｘ及びＹ上でそれ自身に平行に移動するので、移動装置２は、複数の固定ノズル６を備えた切断機１と完全に適合することが明らかに理解される。

最後に、図１を参照すると、切断機１は好ましくはフレーム４にヒンジ止めされたカバー９を備えて、完全に閉鎖されて液漏れ及び騒音のない作動領域を有することを可能にし、カバー９は切断プロセスを監視することができるように好ましくは少なくとも部分的に透明材料から製造される。

「他の実施形態の説明」
図３に示す第１の変形実施形態によれば、作動部材３３を備えたプレート３をその縁部３１、３２のそれぞれに沿って移動させるための装置２０は、前述した移動装置２と同様であり、少なくとも：

互いに平行な２本のアーム２１、２２であって、アーム２１、２２の一方の２１は、「マスタ」と呼ばれて第１のアクチュエータ２０３によって直接動かされ、他方の２２は、次いで「スレーブ」と呼ばれ、「マスタ」２１アームと「スレーブ」２２アームを互いに接続する接続部材２４の手段によって「マスタ」アーム２１によって動かされる、２本のアーム２１、２２と、

アーム２１、２２の各々が自由端に、移動平面Ｐに実質的に垂直な軸２５１の周りに旋回可能に取り付けられ、第２のアクチュエータ２６によって動かされる駆動部材２５であって、駆動部材２５はプレート３の縁部３１に沿って配置された作動部材３３と協働する「マスタ」２１アームに結合し、駆動部材２５はプレート３の他の縁部３２に沿って配置された作動部材３３と協働する「スレーブ」２２アームに結合する、駆動部材２５と、を備える。

しかし、移動装置２０は、２つのアーム２１、２２の各々は、駆動部材（２５）と反対側の端部でプレート（３）の２つの縁部（３１、３２）に垂直な方向（Ｄ）に摺動でき、次いで第１のアクチュエータ２０３は、「マスタ」アーム２１を方向Ｄに移動させることができるリニアアクチュエータである。

本発明による切断機１は、食品に加えて他のタイプの物品を切断するのに使用できることが明らかであることが理解される。同様に、本発明によるプレート３を移動させるための装置２は、例えばレーザ切断などの他のタイプの切断にも適用できることは明らかである。

最後に、ここで記載された本発明によるプレート３を移動させるための実施例又は切断機１及び装置２は、単に特定の例示であり、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。

Claims (15)

1. 平面（Ｐ）内でプレート（３）を、前記プレート（３）自体に平行に移動させるための装置（２、２０）であって、前記プレート（３）は互いに平行な少なくとも２つの対向する縁部（３１、３２）を備え、
   前記装置（２）は、少なくとも、
   互いに平行で前記平面（Ｐ）に平行な面内で移動させることができる２つのアーム（２１、２２）であって、前記２つのアーム（２１、２２）のうちの一方（２１）はマスタと呼ばれて、第１のアクチュエータ（２３、２０３）によって直接動かされ、次いで、スレーブと呼ばれる他方（２２）は前記マスタのアーム（２１）と前記スレーブのアーム（２２）とを互いに接続する接続部材（２４）の手段によって動かされ、前記接続部材（２４）は、前記平面（Ｐ）に垂直な軸（２４１）の周りに前記マスタのアーム（２１）及び前記スレーブのアーム（２２）上の各端部で関節接合されている、２つのアーム（２１、２２）と、
   前記２つのアーム（２１、２２）の各々の端部の１つに、前記平面（Ｐ）に垂直な軸（２５１）の周りに旋回可能に取り付けられ、第２のアクチュエータ（２６）によって動かされる１つの駆動部材（２５）であって、前記駆動部材（２５）は前記プレート（３）の前記縁部（３１）に沿って配置された作動部材（３３）と協働する前記マスタのアーム（２１）に結合し、前記駆動部材（２５）は前記プレート（３）の他の前記縁部（３２）に沿って配置された前記作動部材（３３）と協働する前記スレーブのアーム（２２）に結合する、１つの駆動部材（２５）と、を備えることを特徴とする、移動装置（２、２０）。
2. 前記２つのアーム（２１、２２）の各々は、前記駆動部材（２５）の反対側の端部でそれぞれ前記平面（Ｐ）に垂直な軸（２１１、２２１）の周りに旋回することを特徴とする、請求項１に記載の移動装置（２）。
3. 前記第１のアクチュエータ（２３）はギアード電気モータであることを特徴とする、請求項２に記載の移動装置（２）。
4. 前記２つのアーム（２１、２２）の各々は、前記駆動部材（２５）と反対側の端部で前記プレート（３）の２つの前記縁部（３１、３２）に垂直な方向（Ｄ）に摺動できることを特徴とする、請求項１に記載の移動装置（２０）。
5. 前記第１のアクチュエータ（２０３）はリニアアクチュエータであることを特徴とする、請求項４に記載の移動装置（２０）。
6. 前記接続部材（２４）は、前記プレート（３）を作動させるための前記作動部材（３３）と前記駆動部材（２５）が結合するように、前記マスタのアーム（２１）と前記スレーブのアーム（２２）との間の距離を調節するリニアアクチュエータ（２４２）を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動装置（２、２０）。
7. 前記リニアアクチュエータ（２４２）は単動式のシリンダであることを特徴とする、請求項６に記載の移動装置（２、２０）。
8. 前記プレート（３）を作動させる前記作動部材（３３）はラックであり、結合した前記作動部材（３３）と協働する各前記駆動部材（２５）はピニオンであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の移動装置（２、２０）。
9. 前記マスタのアーム（２１）及び前記スレーブのアーム（２２）は中空チューブであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の移動装置（２、２０）。
10. 各々の前記第２のアクチュエータ（２６）は、結合した前記マスタのアーム（２１）又は前記スレーブのアーム（２２）のうちの１つの内部に配線されたケーブルによって給電されるギアード電気モータであることを特徴とする、請求項９に記載の移動装置（２、２０）。
11. 少なくとも１つのフレーム（４）、前記フレーム（４）に固定された少なくとも１つの不動ノズル（６）を備えた切断ヘッド（５）、及び前記ノズル（６）の下に配置された切断テーブル（８）を備えたウォータジェット切断機（１）であって、
    前記ウォータジェット切断機（１）は、プレート（３）を、前記プレート（３）自体に平行な平面（Ｐ）内で移動させるための、前記フレーム（４）に固定された、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の移動装置（２、２０）を備え、前記切断テーブル（８）において、前記プレート（３）の移動する前記平面（Ｐ）を画定することを特徴とする、ウォータジェット切断機（１）。
12. 各前記ノズル（６）は剛性パイプ（７）によって加圧水を供給されることを特徴とする、請求項１１に記載のウォータジェット切断機（１）。
13. 前記ウォータジェット切断機（１）は、前記ノズル（６）と垂直に整列している、前記切断テーブル（８）の下に配置された切削水を回収するためのタンクを備え、前記切削水のための排出部、及び前記切断テーブル（８）の下に配置され、前記パイプ（７）の自由端に接続された高圧ポンピングユニットを設けたことを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載のウォータジェット切断機（１）。
14. 前記ウォータジェット切断機（１）は、前記フレーム（４）にヒンジ止めされたカバー（９）を備え、完全に閉鎖されて液漏れ及び騒音のない作動領域を有することを可能にすることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のウォータジェット切断機（１）。
15. 前記カバー（９）は、少なくとも部分的に透明な材料から製造されることを特徴とする、請求項１４に記載のウォータジェット切断機（１）。

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