JP7130844B2 - ブロック状で提供される冷凍食品を細断するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の前文によるブロック状で提供される冷凍食品の細断、特にピューレ化またはパコタイズのための装置に関する。

ブロック状で提供される冷凍食品を細断するための一般的な装置は、例えばムース、茶碗蒸し、濃縮フレーバ、ペースト、ソース、スープ、アイスクリーム、またはシャーベットなどの、クリーム状または泡状の食品製品の製造に使用されており、今日では、プロの美食はそれらなしでは考えられないであろう。

そのような装置の始まりは、スイスのエンジニアＷｉｌｈｅｌｍ Ｍａｕｒｅｒに遡り、１９８０年代に究極のアイスクリームマシンを探して、冷凍食品を処理するための新しいプロセスを発明した。それは、回転ナイフを使用して、－２２℃に冷凍された食品のブロックから、削り取られた材料を解凍せずに、食品の最も細かい層を削り取る。今日、このプロセスは「パコタイズ」としても知られている。スイスのＰａｃｏｊｅｔ ＡＧ，Ｚｕｇ社によってその実行のために特別に開発された「パコジェット」装置に言及している。

製品交換の合間に製品と接触する部分を徹底的に洗浄することなく、短時間で異なる製品を処理できるようにするために、冷凍食品は、このような装置の交換可能な容器に入れられ、ツールを使用せずに簡単に交換できるナイフを使用して細断される。

ＥＰ ０ ０６２ ８０５ Ａ２は、Ｗｉｌｈｅｌｍ Ｍａｕｒｅｒによって開発されたソフトアイスクリームメーカーのオリジナルバージョンを示しており、このバージョンでは、回転ナイフを使用してブロック状の冷凍アイスクリームの基材から細かい層を削り取り、ホイップして過圧下で空気と混ぜる。ナイフは、バヨネットのような接続によって、支持体および駆動ブレードシャフトに接続される。

ＥＳ １ ０７１ ４２４ Ｕから、ブロック状の食品基材からクリーム状または泡状の食品を製造するための装置が知られており、回転ナイフによって食品ブロックの層が削り取られる。ここでも、ナイフは、それを運んで駆動するブレードシャフトへのバヨネットのような接続によって接続されている。

ＷＯ９７／３６４９８Ａ１は、ムースのような稠度の食品を製造するための装置を示しており、これは、ＥＰ０ ０６２ ８０５からのソフトアイスクリーム機械と同様の設計を有する。この装置では、ナイフはヘリカルギヤリングを介してブレードシャフトに接続され、ブレードシャフトに配置された永久磁石によってシャフトの端部でフォースロック方式で保持される。

最初に述べた２つの装置には、ナイフをブレードシャフトに、またはブレードシャフトからそれぞれ自動的に連結および分離することが実質的に不可能であるという欠点があり、そのため、例えばＷＯ９７／３６４９８ Ａ１に記載されているように、ナイフを食品ブロックを含む容器と一緒に提供することはできないが、最初に手でブレードシャフトに結合し、後で再び手で切り離す必要がある。これは時間がかかり、衛生的に最適ではないという事実とは別に、けがのかなりの可能性があるという欠点もあり、装置に特別な安全装置を必要とする。

ＷＯ９７／３６４９８Ａ１に示されている装置は、上述の欠点を回避する。しかし、ここでの問題は、自動結合動作中の特定の状況下で、ブレードシャフトがナイフを最後まで結合するのではなく、容器に押し込む可能性があることであり、その結果、ナイフは容器内の未定義の位置に配置され、ブレードシャフトが前方に移動し続けると、ナイフとブレードシャフトとの間でクラッシュが発生する可能性がある。

上記のすべての装置では、特定の条件下で、例えば速度や負荷に急激な変化があった場合、ナイフは気付かれないままブレードシャフトから外れ、上記の結果になる可能性がある。

また、最新技術から知られている装置は、手動でロック解除装置を操作するためにキャンセルが必要となる可能性がある接続を介してナイフがブレードシャフトに取り付けられている。しかし、上記の最初の２つのような装置には、ナイフをブレードシャフトに自動的に結合したり、ブレードシャフトから結合解除したりすることができないという欠点がある。

したがって、目的は、上記の最新技術の欠点を持たない、または少なくとも部分的にそれらを回避する技術的解決策を提供することである。

この目的は、特許請求項１の主題によって達成される。

これは、ブロック状で提供される冷凍食品を、例えば、ピューレ化またはパコタイズするための細断装置に関する。この装置は、冷凍食品ブロックの少なくとも一部を細断するためのシングルまたはマルチナイフツールを備えている。これを行うには、装置の意図された動作で、ツールを、できれば垂直回転軸を中心に回転させ、それによって食品ブロックに向かって回転軸に沿って前進させて、食品ブロックから食品の層を削り取りながら、食品ブロックに浸透するようにする。それによって、ツールは、好ましくは１０００ｒｐｍ～３０００ｒｐｍの速度で、好ましくは毎秒０．５ｍｍ～５ｍｍの送り速度で回転する。

ツールは、ツールなしでシャフトの端部から切り離すことができ、ツールなしで意図したようにシャフトの端部に再結合できるように、それを支持および駆動するシャフトの一方の端部に結合される。ツールの結合は、意図したようにシャフトの端部に連結されたツールがシャフトの端部に軸方向に当接するように設計されており、シャフトの端部でフォースロック方式で保持され、シャフトからツールへの駆動力の伝達のために、シャフトの端部と意図した駆動回転方向に回転フォームロックを形成する。

さらに、この装置は、ツールが意図したようにシャフトの端部に配置されているかどうかを判定することができるツール検出装置を含む。

本発明によるそのような装置を用いて、ナイフとブレードシャフトとの自動連結および連結解除を実現することができ、それによって、ナイフを食品ブロックを含む容器と一緒に提供することができ、同時に、意図したとおりにツールを結合した場合にのみ、動作が実行されるか、または可能であることがそれぞれ保証される。これにより、高速で衛生的でありながら非常に安全な動作が可能になる。

利点として、意図したとおりにシャフトの端部に結合されたツールは、摩擦係合によって、特定の力を克服することによって解放できるスナップイン接続によって、または磁気力によって、シャフトの端部に保持される。このような結合解決策は、ナイフとシャフトとの間の接続を作成および／または解除するための作動機構を必要とせず、特に磁気バージョンの場合、シャフトの端部でのツールの単純で衛生的な観点からの有利な結合に特に適しており、なぜなら、結合要素は隙間なく設計でき、それらの間に摩耗を引き起こす可能性がある激しい摩擦が不要だからである。

ツールが磁力によってシャフトの端部に保持されている場合、ツールは強磁性材料でできており、シャフトは、シャフトの端部に中央磁石を有していることが好ましく、それによってツールはシャフトの端部に保持される。これにより、このタイプの解決策では特に低コストでツールを提供することができる。

ツールが意図したようにシャフトの端部に結合されているときに、磁石が少なくとも部分的にツールに配置されている場合には、特に、磁石がシャフトの端部に配置され、この端部がツールに囲まれている、単純で機械的に安定した解決策が可能になる。

装置の別の好ましい、代替的なまたは相補的な実施形態では、ツールは磁性であり、および／またはツールは磁石を含む。この磁気設計またはこの磁石はそれぞれ、ツールがシャフトの端部に意図したとおりに配置されているかどうかを検出するために使用することができ、かつ／またはそれは、シャフトの端部にツールを保持するために、その磁力によってのみ、またはシャフトの端部に提供される追加の磁力と組み合わせて使用することができる。

後者の場合、ツールは、少なくともシャフトの端部への結合の領域で磁性であるか、および／またはこの領域に磁石を有する。すでに述べたように、この磁気設計またはこの磁石は、それぞれ、単独で、またはシャフトの端部にある追加の磁石と組み合わせて、シャフトの端部にフォースロック方式でツールを保持することができる。

ツールが意図したようにシャフトの端部に結合されているときに磁石が少なくとも部分的にシャフトの端部に配置されている場合には、磁石がツールのシャフト端部に配置され、このツールの端部がシャフトに囲まれている、特に単純で機械的に安定した解決策が可能になる。

好ましくは、ツールが磁力によってシャフトの端部に保持されるこれらのタイプの実施形態では、シャフトの端部は非強磁性材料のものである。

また、ツールが磁力によってシャフトの端部に保持される装置のこれらの実施形態の場合、ツール検出装置は、関連する評価電子回路を有するホールセンサを含むことが好ましく、これにより、ツールがシャフトの端部に意図したとおりに配置されているかどうかを判定するために、少なくともシャフトの特定の軸方向位置において、意図したようにシャフトの端部に結合されているツールと、シャフトの端部に結合されていない、または意図されたようにシャフトの端部に結合されていないツールとの間で、それぞれ、異なる特性磁場強度を区別することができる。このようにして、装置の適切な動作または安全装置によって、動作が行われるだけか、または意図したとおりに結合されたツールでのみ可能であることが保証される。

それによって、装置は、好ましくは、少なくともシャフトの１つの軸方向位置で、意図したようにシャフトの端部に結合されたツールは、細断される冷凍食品ブロックまでの最大距離を有し、すなわち、通常、ツールの結合直後の開始位置にあり、異なる特性磁場強度は、意図したようにシャフトの端部に結合されているツールと、シャフトの端部に結合されていない、または意図されたようにシャフトの端部に結合されていないツールと、の間でそれぞれ区別することができるように設計される。これは、装置が実際に動作する前に、ツールが意図したようにシャフトの端部に配置されているかどうかを判定することができるという利点をもたらす。

利点として、ホールセンサは装置の固定構成要素に配置される。これにより、信号伝送装置を固定構成要素に対して回転させる必要がなくなる。

第１の好ましい実施形態では、それによって、ホールセンサは、シャフトに近い領域、好ましくはシャフトの端部に近い領域に配置され、シャフトが完全に引き込まれると、意図したとおりにツールを保持するシャフトの端部の近くになるこの実施形態では、異なる特性磁場強度の検出が特に容易である。

第２の好ましい実施形態では、ホールセンサは、シャフトから離れた領域に配置される。ここで、フェライトロッドは、ホールセンサとシャフトとの間に、好ましくはホールセンサとシャフトの端部に近い領域との間に配置され、シャフトが完全に引き込まれたときに、ツールを意図したとおりに保持する。この実施形態は、装置内のホールセンサの配置について比較的大きな自由度を生み出す。

それによって、特性磁場強度を容易に区別できることを確実にするために、フェライトロッドとツールを支持するシャフトの端部との間に本質的に非強磁性の構成要素が配置されることが好ましい。

さらに別の好ましい実施形態では、装置は、ツールが意図されたようにシャフトの端部に配置されているとツール検出装置が判定する限り、装置の意図された動作のみを許可する、あるいはツール検出装置が、ツールがシャフトの少なくとも特定の位置に意図したとおりにシャフトの端部に配置されていると判定した場合にのみ許可する、制御ユニットを含む。

本発明のさらなる利点および用途は、図面に基づいた以下の説明から生じる。図面は以下のとおり。
本発明による装置の主要な機械的構成要素の部分的に切り取られた斜視図である。 ブレードシャフトの下端部が支持されている、図１の装置の領域を通る断面図である。

図１は、本発明による装置の主要な機械的構成要素１の部分的に切り取られた斜視図を示し、容器１２が意図された場所に配置され、それによって意図された動作中に、冷凍食品が食品の冷凍ブロックとして容器１２内に提供され、意図された動作中に、冷凍食品ブロックの少なくとも一部の細断、特にピューレ化またはパコタイズが実行される。

この装置では、ブロック状で提供される冷凍食品（図示せず）の細断は、垂直回転軸Ｘを中心に多翼ナイフ２（請求項によればツール）を回転させ、それによって、この回転軸Ｘに沿って食品ブロックに向かってＳ方向に前進し、それによって、冷凍食品ブロックから微細な層を削り取ることにより実行される。

図から分かるように、装置は、ナイフ２の回転運動を生成し、送り運動を生成するための第１の電気駆動モータ３および第２の電気駆動モータ４を含む。両方のモータ３、４は、別々に制御可能であり、可変速度であり、装置の固定支持構造（図示せず）に結合されている。さらに、この装置は、ギヤ装置５を含み、これは、２つの駆動モータ３、４と結合され、そして、第１の駆動モータ３のみがナイフ２を回転するように機能し、両方の駆動モータ３、４が一緒になってナイフを送るように機能するように設計される。

この目的のために、ギヤ装置５は、軸方向に変位可能な方法で取り付けられたナイフ２を担持する回転可能な中空シャフト６を有する。

この中空シャフト６は、軸方向に静止し、回転可能に取り付けられた、長手方向に歯のある駆動スリーブ１３に同心円状に、かつ軸方向に変位可能な方法で配置され、その長手方向の歯が回転フォームロックを形成し、それによって、中空シャフト６は、第１の駆動モータ３を備えた駆動スリーブ１３を介して回転軸Ｘを中心に回転することができる。このため、駆動スリーブ１３は、その外周にベルトホイール１４を有し、ベルトホイール１４は、歯付きベルト８を介して第１の駆動モータ３で駆動することができる。

中空シャフト６内に同心円状に配置されているのは、第２の駆動モータ４で回転軸Ｘの周りを回転できる軸方向に固定されたねじ付きスピンドル７である。このために、ねじ付きスピンドル７は、その自由端部にベルトホイール１０を有し、これは、第２の駆動モータ４を備えた歯付きベルト９を介して駆動することができる。

中空シャフト６は、ねじ付きスピンドル７の雄ねじに係合する雌ねじセクション１５を有する。これにより、中空シャフト６およびねじ付きスピンドル７は、中空シャフト６に対するねじ付きスピンドル７の回転が、軸方向に固定されたねじ付きスピンドル７に対する中空シャフト６の軸方向変位を引き起こすように結合される。言い換えれば、中空シャフト６とねじ付きスピンドル７との間の回転速度の差により、中空シャフト６が回転軸Ｘに沿って下降または上昇し、それによってナイフ２が細断される食品ブロックとの関係でそれぞれ前進または後退する。中空シャフト６とねじ付きスピンドル７の同一の回転速度で、ナイフ２は、回転軸Ｘに沿った軸方向移動を実行することなく回転する。

言い換えれば、２つの駆動モータ３、４の設定された回転方向が同じである場合、および２つの駆動モータ３、４の回転数が特定の比率である場合には、中空シャフト６とねじ付きスピンドル７の回転速度は同一であり、ナイフ２は、回転軸Ｘに沿って軸方向の動きを実行することなく回転される。この特定の回転速度比がそれぞれ超過またはアンダーカットされた場合、ナイフ２は、回転軸Ｘに沿ってそれぞれさらに前進または後退し、回転速度比が超過またはアンダーカットされると、それぞれ速度が増加または減少する。

ブレードシャフト６の下端が支持されている図１の装置の領域の断面図を示す図２から分かるように、強磁性ステンレス鋼でできており、意図したようにシャフト１６の端部に結合されたツール２は、シャフト６の端部１６に対して軸方向に当接し、それによって、シャフト１６の端部の中央に配置された磁石１７によってフォースロック方式でシャフトの端部に保持される。小さいステンレス鋼プレート２５でその前面が覆われている磁石１７は、それによって完全にツール２の内部に配置される。駆動力は、ツール２とシャフト１６の端部との間のヘリカルギヤリング１８を介してシャフト６からツール２に伝達され、それらの間で回転トルク形式のロックを形成する。

見て分かるように、容器１２は、ブレードシャフト６が貫通するカバー１９を含み、シャフト６の端部１６をツール２のハブ２０に挿入することによってシャフト６をナイフ２に結合する前に、カバー１９の下側に保持ラグ２１でツール２を保持する。

さらに見ることができるように、カバー１９は、装置の底部ハウジング２２に対して容器１２を密封し、底部ハウジング２２は、アルミニウム射出成形またはプラスチック射出成形によって形成される。

シャフト６またはシャフト１６の端部からそれぞれ離れた領域に、関連する評価電子回路を有するホールセンサ２３が配置され、磁場を検出する。フェライトロッド２４は、ホールセンサ２３と、シャフトが完全に引き込まれた状態でシャフト６の端部１６に近い領域との間に配置され、ツール２を意図したように保持し、フェライトロッドは、この領域からホールセンサ２３に磁場を導く。ツール２が意図したようにシャフト１６の端部に結合されているかどうかに応じて、磁石１７によって放出され、フェライトロッド２４を介してホールセンサ２３に伝達される磁場は、異なる特性を有する。

磁石１７、フェライトロッド２４およびホールセンサ２３は、本発明による装置の特許請求の範囲によるツール検出装置の一部であり、これにより、ツール２が意図したようにシャフト１６の端部に配置されているかどうかを判定するために、ツール２が意図したようにシャフト１６の端部に結合されている場合、およびツール２がシャフト１６の端部に結合されていないか、または意図されたようにシャフト１６の端部に結合されていない場合に、それぞれ、シャフト６の示された軸方向位置において、異なる特性磁場強度を区別することができる。

ツール検出装置は、シャフト６の示された軸方向位置で、ツール２がシャフト１６の端部に結合されていないこと、または少なくとも意図されたツール２として結合されていないことを検出した場合には、装置のさらなる動作をブロックする。

本出願において、本発明の好ましい実施形態が示されているが、本発明はそれに限定されず、以下の特許請求の範囲の範囲内で他の方法で実行できることを明確に述べる。

Claims (16)

1. ブロック状で提供される冷凍食品を細断するための装置であって、
   前記冷凍食品ブロックの少なくとも一部を細断するためのツール（２）を有し、前記ツールは回転可能なシャフト（６）の一方の端部（１６）に結合され、それによって、動作中に、垂直回転軸（Ｘ）を中心に回転し、かつ、それによって、前記食品ブロックに向かって前記回転軸（Ｘ）に沿って方向（Ｓ）に前進し、それによって、前記食品ブロックから食品の層を削り取り、
   前記シャフト（１６）の前記端部での前記ツール（２）の前記結合は、
   前記ツール（２）をツールなしで前記シャフト（１６）の前記端部から取り外すことができ、かつ前記シャフト（１６）の前記端部に再結合することができ、
   前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に軸方向に当接し、それによって前記シャフト（１６）の前記端部にフォースロック方式で保持され、
   前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）は、前記シャフト（６）から前記ツール（２）に駆動力を伝達するために、前記シャフト（１６）の前記端部とその駆動回転方向に回転フォームロックを形成するように、
   設計され、
   前記装置は、ツール検出装置（１７、２３、２４）を含み、それによって、前記ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に配置されているかどうかを判定することができ、
   前記シャフト（１６）の前記端部での前記ツール（２）の前記結合は、前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）が磁力によって前記シャフト（１６）の前記端部で保持されるように設計され、
   前記ツール（２）は強磁性材料で作られ、前記シャフト（６）は、前記シャフト（１６）の前記端部に中央磁石（１７）を含み、それによって前記ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に保持され、そして
   前記ツール検出装置（１７、２３、２４）は、評価電子回路を有するホールセンサ（２３）を含み、それによって、ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に配置されているかどうかを判定するために、少なくとも前記シャフト（６）の特定の軸方向位置で、前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）と前記シャフト（１６）の前記端部に結合されていない前記ツール（２）との間で、それぞれ、異なる特性磁場強度を区別することができる、
   装置。
2. 前記シャフトの前記端部での前記ツールの前記結合は、前記シャフトの前記端部に結合された前記ツールが、摩擦係合によって、または特定の力に打ち勝つことによって解放され得るスナップイン接続によって、前記シャフトの前記端部に保持されるように設計される、請求項１に記載の装置。
3. 前記磁石（１７）は、前記ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に結合されたときに、前記ツール（２）内に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載の装置。
4. 前記ツールは磁性であり、かつ／または磁石を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記ツールは磁性であり、かつ／または前記ツールの前記シャフトの前記端部への結合の前記領域に磁石を含み、それによって前記シャフトの前記端部に保持される、請求項４に記載の装置。
6. 前記ツールが前記シャフトの前記端部に結合されたときに、前記磁石は少なくとも部分的に前記シャフトの前記端部内に配置される、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記シャフト（１６）の前記端部は非強磁性材料で作られている、請求項１及び３～６のいずれか一項に記載の装置。
8. 少なくとも前記シャフト（６）の１つの軸方向位置で、前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）は、前記細断される冷凍食品ブロックまでの最大距離を有し、ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に配置されているかどうかを判定するために、前記シャフト（１６）の前記端部に結合された前記ツール（２）と前記シャフト（１６）の前記端部に結合されていない前記ツール（２）との間で、異なる特性磁場強度を区別することができる、請求項１に記載の装置。
9. 前記ホールセンサ（２３）は前記装置の固定構成要素（２２）上に配置される、請求項１又は８に記載の装置。
10. 前記ホールセンサは、前記シャフトに近い領域に配置される、請求項９に記載の装置。
11. 前記ホールセンサ（２３）は、前記シャフト（６）から離れた領域に配置され、フェライトロッド（２４）が、前記ホールセンサ（２３）と前記シャフト（６）との間に、配置される、請求項９に記載の装置。
12. 実質的に非強磁性の構成要素が、前記フェライトロッド（２４）と前記ツール（２）を保持する前記シャフト（６）の前記端部（１６）との間に配置される、請求項１１に記載の装置。
13. 前記装置は、前記ツール検出装置（１７、２３、２４）が、ツール（２）が前記シャフト（１６）の前記端部に配置されているとそれぞれ判定するまたは判定した場合にのみ、装置動作を許可する制御ユニットを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の装置。
14. ブロック状で提供される冷凍食品を細断するための装置が、ピューレ化またはパコタイズするための装置である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記ホールセンサは、前記シャフトが完全に引き込まれた状態で、前記ツールを保持する前記シャフトの前記端部に近い領域に配置される、請求項１０に記載の装置。
16. 前記フェライトロッド（２４）が、前記ホールセンサ（２３）と、前記シャフト（６）が完全に引き込まれたときに、前記ツール（２）を保持する前記シャフト（６）の前記端部（１６）に近い領域と、の間に配置される、請求項１１に記載の装置。

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