JP7159529B2 - ペースト状成形品の生産用アセンブリおよびシステム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載の一般用語によるアセンブリ、及び請求項１７に記載のシステムに関する。

EP3081 089A1から、回転する有孔ディスクを使用して、ストランド球、丸いエッジを有する円筒、またはペースト状材料のプラグを分けて形成する有孔ディスク機構を有するアセンブリが知られている。正確な柱筒形や円形柱筒形ディスクは生産できない。有孔ディスクの代わりに、丸みを帯びた形状の成形品にはダイヤフラムを備えた機構を使用することができる。

EP1447 006A1から、回転ナイフによって円形柱筒形の成形品を生産することが知られている。回転ナイフは、ストランドを含むチャネルに少なくとも部分的に貫入する。丸みのある成形品は生産できない。

生産形状が異なる機能原理を必要とするので、異なる成形品、例えば柱筒形または球体を任意に生産するには、複数の機械が必要である。

EP3066 932A1から、異なる形状を有する成形品の生産のために、異なる形状生成要素を備えた複数のモジュールのうちの１つのモジュールが搬送装置に結合されることが知られている。形状が変化すると、モジュールは別のモジュールと交換される。各モジュールには、形状生成要素とその駆動装置が恒久的に設置されている。モジュールの購入にはコストがかかる。後付けは時間がかかり、労働集約的である。

本発明は、上述したようなアセンブリを提供することを目的とするものであり、また、任意に形状の異なる成形品を生産することができ、また、それぞれの後付けを簡単かつ迅速に行うことができ、しかもそのために必要な部品が少ないペースト状の成形品の生産用システムを提供することを目的とする。

この目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴および特許請求の範囲の請求項１７に記載のシステムによって達成される。

成形品の形状を変更するには、形状生成要素のみを交換する必要がある。装着キャリアは固定されたままである。異なる形状生成要素は、同じユニバーサル駆動装置および軸受インターフェースを使用し、したがって単一の駆動装置を使用する。部品点数が少なく、製造や洗浄が容易である。費用は控えめである。後付けの手順は、時間や労力を必要としない。このコンセプトにより、成形品の寸法精度の高い製品が幅広く提供される。

このシステムでは、生産された成形品の形状を変更する際に、同じ装着キャリアと、同じユニバーサル駆動装置及び軸受インターフェースを使用する形状生成要素のみを交換すればよい。一般に、充填機からコンベヤまでの搬送距離は、成形品の品質を向上させるシステム内で短くすることができる。

少なくとも１つのインターフェースを、好ましくは充填機またはその機械フレーム内で、装着キャリア上にまたは装着キャリアとは別に設置された回転駆動装置に接続することが好都合である。この回転駆動装置の配置は、いずれにしても利用可能な設置スペースを利用し、搬送距離を短縮する。

好適な実施形態では、インターフェースは、駆動シャフトと、形状生成要素のための少なくとも１つの分離可能な固定具とを有する。形状生成要素の回転運動は、駆動軸を介して伝達される。固定具は、形状生成要素をインターフェースまたは装着キャリアに保持する。

それぞれのストランド横断面を画定する成形管は、装着キャリアの通路に交換可能に固定することができる。したがって、装着キャリアは、成形管の安定した支持を提供する。

それぞれの形状生成要素は、コンベヤに面する装着キャリアの側面に装着された少なくとも１つの回転ナイフまたは有孔ディスク機構とすることができる。回転ナイフは、真の円形柱筒形の成形品を生産するために使用することができる。一方、有孔ディスク機構を使用して、丸、滴形または丸い成形品を生産することができる。アセンブリは、好ましくは、回転ナイフまたは有孔ディスク機構を備えることができる。これは、限定的に理解されるべきではないが、他の駆動可能な形状生成要素は、装着キャリアおよびインターフェースを全く同じように使用することができる。

回転ナイフは、ナイフ軸の周りに分布した好ましくは鎌状の切断エッジを一つ又は複数有する。傾斜した切断エッジが切断エッジ上に形成され、回転ナイフの滑らかな側又はその切断エッジは、装着キャリアに隣接して配置されて、傾斜した切断エッジがストランドから切断された成形品をストランドからコンベヤに向かって押し出すようにしてもよい。鎌状の切断エッジは、ストランドを通してクリーンではあるが牽引する切断作用を保証する。あるいは、直線状の切断エッジを設けてもよいし、ストランドを通って振動的に前後に移動する両面切断エッジを有する回転ナイフを設けてもよい。

本発明の重要な態様によれば、装着キャリア内に配置された成形管の出口端部は、回転ナイフの切断エッジのための対向切断エッジを形成する。出口端部は、装着キャリア内に同一平面または突出して配置することができる。切断エッジと対向切断エッジとの間の相互作用は、クリーンな切削をもたらす。

本発明の別の重要な態様によれば、装着キャリアとは反対に面する回転ナイフの側において、装着キャリアに装着された例えば円弧状の移送スライドが、成形管と整列され、回転ナイフの回転方向において成形管の横断面の後ろに配置される。移送スライドは、ストランドから分離され、回転ナイフによって押し離された成形品を受けるコンベヤに案内する。移送スライドと回転切断エッジとの間の距離は、例えば、わずか数１０分の１ミリメートルであってもよい。

移送スライドは、搬送方向に所定の幅で約１８０°にわたって、ラジアン単位で延びることが好都合である。それは、出口に取り付けることができる最も大きな形状の管の横断面の円弧曲率にほぼ対応する、ほぼ円形柱筒形の円弧曲率を有することができる。従って、同一の移送スライドを、異なる横断面又は直径のストランドから作られた成形品に使用することができる。移送スライドの位置を、使用される特定の成形管に整列するか、またはその直径に適合させることのみが必要である。

移送スライドの幅は、約１．０～２．５ｃｍ、好ましくは約１．５ｃｍである。この幅は、コンベヤに移送される各製品の安全な案内を保証する。

移送スライドは、装着キャリアに装着されたホルダの開口部に交換可能に固定された板状インサートの縁部に配列することができる。インサートまたはホルダのいずれかを、挿入された成形管の大きさおよび／または直径に適合するように再調整することができる。

構造的に単純で省スペースの実施形態では、装着キャリアは、直立して設置されたプレートであり、このプレートでは、例えば、有孔ディスク機構のための追加の軸受点が、ストランド出口のインターフェースの反対側に設けられてもよい。ロータリーナイフを使用する場合は、軸受点が不要な場合がある。有孔ディスク機構が使用される場合、オプションの軸受点およびインターフェースは、機構をより安定に支持する。

この場合、有孔ディスク機構は、少なくとも２枚の有孔ディスクを含むことができ、これらの有孔ディスクは、一方が他方の上に置かれ、互いに相対的に移動することができ、それぞれが開口を有する。ディスクは、インターフェースに駆動可能に装着された制御ディスクに結合され、安定性の理由から、好ましくは、装着キャリアの軸受点に回転可能に装着された別の制御ディスクにも結合できる。

アセンブリが、好ましくは充填機に接続することができるフレームを備えるか、または装着キャリアを充填機に直接付けることができるのが好都合である。

別の実施形態では、装着キャリアは、回転駆動装置に選択的に結合することができるストランド出口から異なる距離にある複数の駆動インターフェースを有することができる。これは、例えば、大径または小径の成形品のための異なる回転ナイフを用いて、それぞれの回転ナイフがストランド出口に可能な限り接近して動作し、中程度の駆動回転速度であっても多数のサイクルを可能にするのに有用である。

本発明の別の重要な態様は、アセンブリをコンベヤおよび／またはコンベヤに対して傾斜させることができること、または成形品を引き取るコンベヤのコンベヤ要素をアセンブリに対してそれぞれ約９０°傾斜させることができることである。この手段は、例えば、成形品を受け入れるコンベヤへの堆積角度及び相互距離を無段階に調整して、成形品の可能な限り緩やかな移送を保証することを可能にする。

以下、図面を参照して本願発明の対象を説明する。
図１は、セットアップ状態でペースト状成形品を生産するシステムの概略斜視図を示す。 図２は、異なる形状の成形品を生産する為に後付けされたシステムの概略斜視図を示す。 図３は、図１のシステムの一部として、形状に忠実な円形円筒成形品を生産する為の形状生成要素を備えたアセンブリの正面図を示す。 図４は、丸い成形品を生産する為の他の形状生成要素を備えたアセンブリの斜視図を示す。 図５は、概略正面図において、アセンブリの詳細な変形例を示す。 図６は、アセンブリおよびコンベヤ間の可能な相対位置を例示する概略側面図を示す。 図７は、アセンブリおよびコンベヤ間の可能な他の相対位置の概略側面図を示す。

詳細な説明

図１および図２は、ペースト状成形品Ｐ、例えば、肉ベースまたはビーガンベースの成形品の生産のための、２つの異なる設定状態における同じシステムＡを示す。システムＡの主要な構成要素は、充填機Ｆ、それとは別にセットアップされたコンベヤＣ、充填機Ｆに接続されるか、または何らかの方法で支持されるアセンブリＢである。

充填機Ｆは、アセンブリＢが成形品Ｐを分けてて成形し、生産された成形品Ｐを搬送するコンベヤＣに移送する連続ストランドを提供する。

図１におけるアセンブリＢのセットアップ状態において、アセンブリＢには、形状生成要素Ｅ１としての回転ナイフ４（図３参照）と、円形柱筒形の成形品Ｐを生産するための移送スライド８とが備え付けられている。移送スライドの使用は任意であり、使用するナイフの種類等に依存する。一方、図２では、アセンブリＢは、形状生成要素Ｅ２として、すなわち、丸い又は丸い成形品Ｐを生産するために、後付けされ、有孔ディスク機構１２を備えている。

図３のアセンブリＢは、例えば、直立して装着されたプレート１の形態の装着キャリアＴを有するが、これは、動かせないように支持され、例えば円形出口６の隣りの側に少なくとも１つのユニバーサル駆動装置及び軸受インターフェース２を有する。インターフェース２の反対側の出口６の側には、装着キャリアＴ内に別の軸受点３が設けられてもよい。インターフェース２は、駆動シャフト２０（図６，図７参照）と、図３内でそれぞれの形状生成要素Ｅ１．Ｅ２を回転可能に装着するための固定具１６，２１とを含む。

円形柱筒形の成形品を生産するために、図３では、回転ナイフ４がインターフェース上に装着され、回転ナイフの軸の周りに分布された２つの切断アーム４ａ、４ｂ、例えば、ここでは、それぞれが斜めの切断エッジ５を有し、装着キャリアＴに面する側で滑らかであり得る、鎌状の切断アームを有する。回転ナイフ４は、１本の切断アームのみを有してもよいし、２本以上の切断アームを有してもよい。あるいは、前後に振動する両刃ナイフまたはワイヤカッターを使用することもできる。

成形された管７が出口６に永久的に設置され、これは、アセンブリＢによって処理されるストランドの形状および横断面を決定する。成形された管７は、出口６に固定される。たとえば、図３に示す実施形態では、成形された例えば丸い管７は、出口６よりもかなり小さい。装着キャリアＴに固定された成形された管７出口端部１７（図６，図７）は、回転ナイフ４の為の対向切断エッジを形成することができ、装着キャリアと同一平面に置くことも、装着キャリアから突出することもできる。

また、図３において、装着キャリアＴには、任意に板状のホルダ１０が装着される。ホルダ１０は、出口６よりも大きな開口を有し、その中に板状のインサート９が装着され、このインサートの縁部は、製造された成形品７のための移送スライド８を形成し、図示の実施形態では、この移送スライド８は、例えば、成形チューブ７の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する円弧状に湾曲しているが、成形された管７と整列しているので、移送スライドのほぼ最深点は、成形された管７の横断面の最深点のレベルにあり、任意には、回転ナイフ４から僅か１０分の１ミリメートルだけ離れている。示された実施形態では、移送スライド８は、ラジアンで約１８０°にわたって延びているが、示された範囲よりも狭い範囲にわたって延びていてもよい。あるいは、移送スライド８の曲率半径は、成形された管７の横断面の曲率半径に比較的正確に一致させることができる。移送スライド８は、搬送方向における所定の幅が約１．０～２．５ｃｍ、好ましくは約１．５であり、平滑な低摩擦材料で形成されてもよいし、平滑な低摩擦コーティング、たとえば、ＰＴＦＥで形成されてもよい。

軸受点３は、図２に表示される有孔ディスク機構１２の、回転可能に装着された制御ディスク（図示せず）を収容するようになっている。

図４は、第２セットアップ状態におけるアセンブリＢを示す。

ここで、有孔ディスク機構１２は、装着キャリアＴに装着されており、少なくとも２枚の有孔ディスク１３を備え、これらの有孔ディスク１２のそれぞれには、通過開口１５が設けられている。有孔ディスク１３は、インターフェース２に装着された制御ディスクによって駆動され、この制御ディスクは、制限された角度を通って前後に移動するので、両方のディスク１３によって形成される通過開口は、たとえば、通過するストランドから球状または丸い成形品Ｐを分けて形成するために、周期的に拡大および縮小される。この第２設定状態では、図３に示す搬送スライド８（オプション）を設けることもできる。図４はまた、充填機Ｆから延びるん管ストランド１１を示し、この管ストランドは、それを通って、装着キャリアＴ内に設置された成形された管Ｆ内に、かつ有孔ディスク機構１２を通って搬送される。

図５は、アセンブリＢの詳細な変形例を示している。ここでは、複数のユニバーサル回転駆動装置及び軸受インターフェース２，２ａが、装着キャリアＴ内の出口６から異なる距離に設けられている。各インターフェースは、任意に、例えば歯付きベルトを介して回転駆動装置１９に接続されてもよい。大きな形状の管Ｆが使用されるか、またはより小さな形状の管が使用されるかに応じて、一方のインターフェース２または他方のインターフェース２ａが、形状生成要素Ｅ１またはＥ２を駆動するために使用される。例えば、大きな形状の管７および大きな回転ナイフ４では、インターフェース２が使用され、小さな形状の管７および小さな回転ナイフ４では、インターフェース２ａが使用されるので、インターフェース２ａでは、小さな回転ナイフ４の、より高い動的応答、従って、より高い分ける能力を達成することができる。

図６では、アセンブリＢが、コンベヤＣに対して図３に示す位置から矢印１８の方向に約９０°まで傾斜し、回転ナイフ４によって分離された成形品Ｐが、上方から移送スライド８を介してコンベヤＣ上に堆積されるように概略的に表示されている。

一方、図７は、成形品Ｐが移送スライド８を介してコンベヤＣの上昇部２２に穏やかに移送されるように、コンベヤＣを図３に従って位置決めされたアセンブリＢに対して傾斜させてもよいことを示している。コンベヤの、この部分２２又はコンベヤ全体は、水平位置から二重矢印１８の方向に±６０°、好ましくは±４５°まで傾斜させることができる。コンベヤの、この部分２２又はコンベヤ全体は、水平位置から二重矢印１８の方向に±６０°、好ましくは±４５°だけ傾斜可能である。図６および図７の手段の組合せ、すなわち、アセンブリＢの部分的傾斜およびコンベヤまたはコンベヤの部品２２の部分的傾斜も可能である。

システムまたはアセンブリを後付けするためには、形状生成要素Ｅ１，Ｅ２のみを互いに交換し、装着キャリアＴに装着する必要がある。異なる形状生成要素Ｅ１，Ｅ２は、同じユニバーサル駆動装置及び軸受インターフェース２，２ａを使用する。したがって、図１および図３によるセットアップ状態では、正確に円形の柱筒形または他の形状を有する正確にディスク形状の成形品Ｐを生産することができ、一方、図２および図４によるセットアップ状態では、球状または丸い形または滴状の成形品Ｐを生産することができる。少数の部品を交換するだけで、一つの同じシステムＡで広範囲の製品を生産することができる。

図中の図示は、アセンブリＢの領域に通常嵌め込まれるハウジング部を示すものではなく、必要に応じてコンベヤの領域にも嵌め込まれるハウジング部を示すものでもない。図６のようにアセンブリＢがコンベヤＶに対して傾斜している場合、図４の管ストランド１１の代わりにエルボパイプを設置することができる。図４の有孔ディスク機構１２の代わりにダイヤフラム配列を使用することができる。

システムＡの転換性のための経済的支出は、中程度にすぎない。さらに、回転式駆動装置１９（図５）は、充填機Ｆに向かって突出しないように、充填機の機械スタンドまたはフレーム内、またはアセンブリＢの機械スタンド内に設置することができるので、充填機Ｆから形状生成要素Ｅ１またはＥ２、およびコンベヤＣまでの搬送距離が好適に短い。製品の品質上の理由から、通常は短い輸送距離が望ましい。

Claims (15)

1. ペースト状成形品（Ｐ）をストランドから生産する為のアセンブリ（Ｂ）であって、
   前記アセンブリ（Ｂ）は、前記ストランドを供給する充填機（Ｆ）と、前記成形品（Ｐ）を引き取るコンベヤ（Ｃ）との間に配列されるように構成され、前記アセンブリ（Ｂ）は、成形品（Ｐ）の形状に適合した駆動可能な形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）を有する、異なる成形品（Ｐ）を選択的に生産し、様々な形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）を後付けするために、前記アセンブリ（Ｂ）は、形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）の為の少なくとも１つの駆動装置及び軸受インターフェース（２，２ａ）を有する装着キャリア（Ｔ）を有し、前記形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）のそれぞれは、前記インターフェース（２，２ａ）を介して駆動され、
   前記少なくとも１つのインターフェース（２，２ａ）は、前記充填機（Ｆ）に設置された前記装着キャリア（Ｔ）上に又は別個に設置された回転駆動装置（１９）に接続可能であり、
   前記インターフェース（２，２ａ）が、駆動シャフト（２０）と、前記形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）のための少なくとも１つの解除可能な固定具（２１）とを備え、
   前記装着キャリア（Ｔ）は、その出口（６）からの距離が異なる複数のインターフェース（２，２ａ）を有し、前記インターフェース（２，２ａ）は、前記回転駆動装置（１９）に選択的に結合することができることを特徴とする、
   アセンブリ。
2. 前記ストランドの横断面を画定する成形された又は輪郭が付けられた管（７）が、前記装着キャリア（Ｔ）の出口（６）内に交換可能に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）の各々は、前記装着キャリア（Ｔ）の前記コンベヤ（Ｃ）に面する側に装着された少なくとも１つの回転ナイフ（４）または有孔ディスク機構（１２）であることを特徴とする、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記回転ナイフ（４）が、ナイフ軸の周りに分布された一つ又は複数の、鎌状の切断エッジまたは切断アーム（４ａ、４ｂ）を有することを特徴とする、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記装着キャリア（Ｔ）内に置かれた前記成形された管（７）の出口端部（１７）が、装着された前記形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）のそれぞれのための対向切断エッジを形成することを特徴とする、請求項４に記載のアセンブリ。
6. 前記回転ナイフ（４）の前記装着キャリア（Ｔ）とは反対側において、前記装着キャリア（Ｔ）に装着された前記成形品（Ｐ）の移送スライド（８）が、前記成形された管（７）に対して整列され、前記回転ナイフ（４）の回転方向において、前記成形された管（７）の横断面の後方に配列されていることを特徴とする請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記移送スライド（８）は、搬送方向に所定の幅で約１８０°にわたって延在し、前記出口（６）に装着可能な最大の成形された管（７）の横断面の円弧曲率にほぼ対応する円弧曲率を有することを特徴とする、請求項６に記載のアセンブリ。
8. 前記移送スライド（８）の幅が、約１．０～２．５ｃｍであることを特徴とする、請求項７に記載のアセンブリ。
9. 前記移送スライド（８）の幅が、約１．５ｃｍであることを特徴とする、請求項７に記載のアセンブリ。
10. 前記移送スライド（８）は、前記装着キャリア（Ｔ）に装着されたホルダ（１０）の開口部に交換可能に固定された板状インサート（９）の縁部に形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のアセンブリ。
11. 前記装着キャリア（Ｔ）が、直立して設置されたプレート（１）であり、前記有孔ディスク機構（１２）のための軸受点（３）が、前記出口（６）の前記インターフェース（２，２ａ）とは反対側に設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記有孔ディスク機構（１２）が、互いに対して移動可能な少なくとも２つの重ね合わされた有孔ディスク（１３）を備え、前記有孔ディスク（１３）の各々は、成形開口（１５）を有し、前記成形開口（１５）は、前記インターフェース（２，２ａ）に装着された少なくとも１つの駆動可能な制御ディスク（１４）に結合され、前記装着キャリア（Ｔ）の軸受点（３）に装着された更なる回転可能な制御ディスクにも結合されることを特徴とする、請求項１１に記載のアセンブリ。
13. 前記アセンブリ（Ｂ）が、前記充填機（Ｆ）に接続することができるフレームを有するか、または前記充填機（Ｆ）に直接付けることができる前記装着キャリア（Ｔ）を有することを特徴とする、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 前記アセンブリ（Ｂ）は前記コンベヤ（Ｃ）に対して約＋／－６０°傾斜させることができ、前記コンベヤ（Ｃ）は前記アセンブリ（Ｂ）に対して約＋／－６０°傾斜させることができ、前記コンベヤ（Ｃ）の搬送要素（２２）は、前記アセンブリ（Ｂ）に対して約＋／－６０°傾斜させることができる ことを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
15. ペースト状成形品（Ｐ）を生産するシステム（Ａ）であって、
    ペースト状ストランドを供給する充填機（Ｆ）と、前記ストランドから形成された前記成形品（Ｐ）を引き取るコンベヤ（Ｃ）と、前記充填機（Ｆ）と前記成形品（Ｐ）を形成するコンベヤ（Ｃ）との間に配列されたアセンブリ（Ｂ）とを備え、前記アセンブリ（Ｂ）は、異なる形状の成形品（Ｐ）を生産するための異なる形状生成要素（Ｅ１，Ｅ２）を選択的に装着するための、出口（６）および少なくとも１つの駆動装置及び軸受インターフェース（２，２ｂ）を有する装着キャリア（Ｔ）を備える、システム（Ａ）。

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