JPH03277497A - パン類、蓄肉加工品等の超音波切断装置及び切断装置 - Google Patents

パン類、蓄肉加工品等の超音波切断装置及び切断装置

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JPH03277497A
JPH03277497A JP27232990A JP27232990A JPH03277497A JP H03277497 A JPH03277497 A JP H03277497A JP 27232990 A JP27232990 A JP 27232990A JP 27232990 A JP27232990 A JP 27232990A JP H03277497 A JPH03277497 A JP H03277497A
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笹本 和寛
Yoshiki Hashimoto
芳樹 橋本
Norihisa Takahashi
典久 高橋
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、超音波切断装置に関し、特にパン類、洋菓子
、和菓子、畜肉、青果、海産物及びその加工品等の食品
と、紙類、繊維類、石油化学製品等の工業材料等(以下
、単にパン類、蓄肉加工品等と称する。)の切断に用い
て好適な超音波切断装置に関する。
[背景技術] 従来、この種の装置は特公昭63−61160号に開示
されている装置が知られている。
この装置は、ベルトの走行方向にスリットが形成された
一対のベルトコンベアが互いの距離を調整可能として上
下に平行に配置されてなる移送装置と、一端を架台に取
り付けられるとともに前記スリットを上下に挿通する長
刃状のカッタと、この一端と前記架台の間に配置されて
カッタを長さ方向に沿って揺動させる揺動機構と、この
一端と前記揺動機構の間に配置された振動子によって該
カッタを長さ方向に沿って微振動させる振動機構とを備
え、前記一対のベルトコンベアはその上下の間隔がその
入口より前記カッタに相当する位置に至るに従い狭くな
るように構成されたものである。
また、従来の切断装置として丸鋸を回転させ、切断物を
この回転している刃に押し当てることによりケーキ等の
洋菓子やパン等を切断するものも知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の切断装置では以下のような欠点が
ある。即ち、 前者の装置は、パン類、蓄肉加工品等のうちパン類や畜
肉等を切断する場合に、長刀状のカッタが搬送面に対し
て斜めに入射して配置され、かつ長さ方向に沿って揺動
させる構成であるため、背割カット等ができないという
欠点がある。また、この長刀状のカッタは長さ方向に沿
って揺動されるので被切断物の切断された後の切口部分
に刃の跡が節目状に残り切断後の外観形状が変わり商品
価値が低下するという欠点がある。また、刃を往復動さ
せる構成であるため、機構若しくは構造上において最高
120往復/ s e c程度の動作速度が限度であり
、4m/min程度の処理しかできず作業能率が悪いと
いう欠点がある。
一方、後者の装置にあっては切断物を刃に押し当てなが
ら若しくは高回転で回転させながら切断を行っているた
め、切断時に切断物が刃側面に粘着しやすく、また、切
断物に対する切断抵抗が大きい。その結果、切断物がケ
ーキ等のように柔らかいものの場合にはこれが変形した
り、切口の一部が破損し、切断後の断面等が著しく荒れ
てしまったり、時には切断できなくなるという欠点があ
る。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであ
って、パン、洋菓子等の柔らかいものや千切れ易いもの
、内部に異質を挟んだものなどを切断する場合であって
も前記パン、洋菓子等の被切断物の切口を崩さずに、ま
た、刃体への粘着もさせずに正確に切断を行うことので
きるパン類、蓄肉加工品等の超音波切断装置を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段〕 本発明は全周に刃が形成された円形刃体と、該円形刃体
を回転させる回転駆動源と、前記円形刃体の回転中心で
回転軸方向に励振する超音波振動手段と、前記円形刃体
に対して被切断物を平行に移送可能な移送手段と、該移
送手段の移送面に載置された被切断物の幅方向を規制し
て案内する調整手段と、前記移送手段の移送面と平行に
配置され互いの距離を調整可能に構成されてなる圧縮手
段とを備えるように構成したものである。
また、本発明は全周に刃が形成された円形刃体と、該円
形刃体を回転させる回転駆動源と、前記円形刃体の回転
中心で回転軸方向に励振する超音波振動手段と、前記円
形刃体に対して被切断物を平行に移送可能な移送手段と
、該移送手段の移送面に載置された被切断物の幅方向を
規制して案内する調整手段と、前記移送手段の移送面と
平行に配置され互いの距離を調整可能に構成されてなる
圧縮手段とを備え、前記円形刃体に付着した付着物の除
去を行う付着物除去手段とを備えるようにしたものであ
る。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第1図(a)は本発明に係る超音波切断装置の平面図を
示し、第1図(b)はその正面図である。
111図(a)及び(b)において、円形刃体1は全周
に刃が構成されている。この円形刃体1は全周が丸刃で
形成されているか若しくは全周に波状の刃が形成された
波刃を有する丸刃で構成されているものを用いており、
この円形刃体1は刃端で5〜200LLmp−pぐらい
の振動をのせるのが望ましい。また、共振周波数は10
Hz〜100KHz<らいが考えられるが、特に10K
Hz〜60KHzが望ましい。また、円形刃体1の回転
速度は約1800回転/ m i n 、程度で運転す
ることができ、20m/min、程度の処理能力が得ら
れるように構成されている。この円形刃体1の直径は前
記励振により円形刃体1がその半径方向にたわみ振動し
定常波を形成するようにその寸法が定められている。し
たがって、円形刃体1は刃の部分を含む何カ所かに定常
波の腹と節を同心円状に形成された振動をしながら回転
する。この円形刃体1の中心は、回転振動子2に内蔵さ
れた図示せぬホーンに超音波振動の振動方向と直角に螺
合されている。したがって、この円形刃体1は上記振幅
を有する丸刃若しくは波刃に容易に交換することができ
る。また、上記回転振動子2に内蔵されているホーンは
振動子を介して超音波発振器9と接続されており、この
超音波発振器9により励振されて超音波振動が発生され
る。また、回転振動子2の駆動軸はプーリー、ベルト(
図示せず)により丸刃駆動モータ3と連動しており、こ
の丸刃駆動モータ3の駆動力により回転可能に駆動され
る。
このような構成により円形刃体1は半径方向のたわみ振
動を発生しながら回転を行うこととなり、切断物に対し
て円形刃体lは分離方向に振動してかき分けながら刃先
が回転することとなり、切断物に対する切断抵抗が減少
すると共に切断物への食い込みが容易となり、切断物の
刃体への粘着を防ぐことができるように構成されている
。この切断物への食い込み力は刃先が回転しないときで
も発生する。その結果、円形刃体1の回転数を低く抑え
ることができるので、切断物の切断抵抗による変形や切
口の損傷がなくなり切断後に刃のあとが節目状に残るこ
ともないので商品的価値が向上する。また、円形刃体1
の刃先面の摩耗も減少するので、円形刃体1の耐久性も
向上させることができる。
次に、移送ベルトコンベア6は第1図(a)の両端に設
けられている回転軸6a及び6bに掛渡されており、第
1図(b)のコンベア駆動モータ10により回転駆動さ
れる。このコンベア駆動モータ10の回転力は第1段目
にギヤG、、G。
間に掛渡されているチェーンC1により伝達され、第2
段目に03とG、間に掛渡されているチェーン2Cによ
り伝達される構成となっている。移送ベルトコンベア6
は被切断物の搬送方向に沿って中央が2分割されており
、円形刃体1の一部が挿通可能なように約8mm程度の
スリットが形成されている。また、側面ガイド7は移送
ベルトコンベア6の両側に配設され、移送ベルトコンベ
ア6の移送面に対して互いに平行に独立して移送面上の
任意の位置に図示せぬ調整手段により調整を行うことが
できるように構成されている。
この位置調整により側面ガイド7は被切断物の寸法にあ
わせて位置決めを行うことができるので、被切断物を移
送方向に沿って案内することができる。また、円形刃体
1が取付けられる本体部は支柱13に上下に移動可能に
取付けられており、丸刃上下機構部4により移送ベルト
コンベア6との距離を被切断物の移送面に対して垂直な
方向に可変調整を行い固定することができるように構成
されている。この可変調整は丸刃上下ハンドル11によ
り円形刃体1の上下の位置を調整して位置固定レバー1
2により固定して行う。
上記のような構成により被切断物と円形刃体1との接触
位置を上下左右に可変調整を行うことができるので、ロ
ールパン等の切断で要求される背割りや2分割切断等を
被切断物の左右方向における任意の位置で行うことがで
きる。
次に、圧縮装置8の構成について説明する。
この圧縮装置8は移送ベルトコンベア6の両端に配設さ
れているアーム14及びアーム15により支持されてお
り、移送ベルトコンベア6の移送面に対して互いに平行
になるように配設されている。上記アーム14の支持軸
の端部にはギヤG7が取付けられており、このギヤG、
と噛み合う伝達ギヤG、及びG、を介して圧縮装置上下
ハンドル17の回転駆動力が伝達される構成となってお
り、伝達ギヤG、及びGgのギヤ比の設定を適宜行うこ
とによりロック機構も兼ね備えている。この圧縮装置上
下ハンドル17の回転によりアーム14及びアーム15
の回動により前記アーム14.15が傾斜して圧縮装置
8が上下方向に平行移動するので移送ベルトコンベア6
の移送面と圧縮装置8との距離が調整可能になる。この
圧縮装置8も移送ベルトコンベア6と同様に2分割され
たコンベアベルトが配設されており、被切断物を上方よ
り圧縮させながら移送することができる。この圧縮装置
8のコンベアベルトの駆動はコンベア駆動モータ10よ
りギヤGl l Gl 。
G4.aS(各ギヤ間にはチェーンCI、チェーンC3
,チェーンC4が夫々掛渡されている。)を介して行わ
れる。このコンベアベルトの駆動は各ギヤ比の設定を適
宜選定することにより移送ベルトコンベア6と等速で駆
動される。この圧縮装置8は第2図の二点鎖線で示すE
部のような形状で形成されている。即ち、被切断物が切
断物流れ方向りに移送された際にこの圧縮装置8は搬送
方向入口が広く搬送方向に沿って狭くなるように構成さ
れているので、円形刃体1に接近するにつれて徐々に被
切断物が圧縮されて円形刃体1へと接触して切断される
上記のような構成により被切断物が例えばサンドウィッ
チのように複層に積重ねられたようなものの場合や厚み
の大きいものの場合などには円形刃体1との接触時にお
ける下層、中層、上層の切断抵抗の差は通常上層部の方
が切断抵抗が大きいが、切断抵抗の差による被切断物の
位置ずれを防ぐことができる。したがって、切断面の直
進性の向上が得られるので、正確な切断を行うことがで
きるとともに切断面の刃あとにずれが生じないため被切
断物の切断後の外観を維持向上させることができる。
次に、第1図(a)に示す円形刃体付着物除去装置5に
ついて第3図を用いて説明する。
図において、円形刃体付着物除去装置5は切断製置に固
定されたペース5h上に配設されており、円形刃体1を
挟むように搬送方向に沿って左右対称に設けられている
。なお、説明の便宜上片側のみを用いて以下説明する。
除去部材としての付着物除去テープ5dは所定幅を有す
る綿等で形成されており、図示せぬエアーにより駆動さ
れる接離手段としてのエアーシリンダー5eの付勢力に
よりローラ5Cを介して円形刃体1の側面に押付けられ
るように構成されている。このローラ5 c +はエア
ーシリンダー5eの出力軸の先端に軸受けを介して自由
回転可能に取付けられている。このローラ5 c +の
両側にはベース5h上に複数のガイド5g並びに巻取軸
5flが支持され、これらのガイド5g等を介して付着
物除去テープ5dの被切断物送り方向入口側に供給部5
b、が回転可能に設けられ、他方被切断物送り方向出口
側に巻取部5baが回転可能に設けられている。この巻
取部5b、は付着物除去テープ5dに転移された付着物
の収集部となるものであって、エアーシリンダー5eの
作動によって一定時間ローラ5 c +により付着物除
去テープ5dを円形刃体lの側面及び刃先面に押付け、
上記エアーシリンダー5eの戻る動作と連動して回転す
るように構成されている巻取軸5 f +により所定長
さ送られて巻取部5bxに巻取られるように構成されて
いる。なお、このエアーシリンダー5eのオンオフのタ
イミングは図示せぬマイクロコンピュータ等よりなる制
御手段により制御される構成となっている。また、上記
オンオフの時間並びに送り速度等は外部操作により設定
可能に構成されている。
上記のような構成により、円形刃体1とローラ5c+間
を通る付着物除去テープ5dはエアーシリンダー5eの
作動により円形刃体1の側面及び刃先面に押付けられて
接触し、円形刃体1に付着した付着物は付着物除去テー
プ5dに転移する。
この付着物除去テープ5dは一定時間ローラ5 c +
により円形刃体1に押付けられた後、エアーシリンダー
5eのオフ動作と連動して起動される巻取軸5f、によ
り巻取部5baに予め設定された所定長さ移送される。
その後、エアーシリンダー5eは再び作動して円形刃体
1に未接触な付着物除去テープ5dの部分をローラ5 
c rにより押付ける。
このような動作を円形刃体1が回転し被切断物を切断し
ている際に連続的に行うことにより円形刃体1の側面及
び刃先に付着した付着物を付着物除去テープ5dに転移
させ、この付着物が吸着されたテープ5dは巻取部5b
□に収集される。
上記のような構成により、切断物自体或は切断物内に混
入された異質物により切断時に円形刃体1の側面及び刃
先部に付着して切断抵抗となったり、切断面に混入され
た異質物を塗付ける等の不具合を減少させ連続的に切断
することができる。
また、第3図に示す円形刃体付着物除去装置5の円形刃
体lの切断物送り方向入口側には図示せね支持手段によ
り軸支されている円形形状の砥石等よりなる研磨装置5
aが円形刃体1の両側に一組回転可能に配設されている
。この丸刃研磨装置5aは上記円形刃体1の先端に接離
可能に構成されており、操作部材を押すことによって円
形刃体1の側面先端に接触させることができ、この状態
で円形刃体1が回転すると接触抵抗により丸刃研磨装置
5aも一体に回転して研磨する。したがって、砥石の目
ずまりがなく安定した研磨を行うことができる。また、
操作部材を再度押すと図示せぬロック機構が解除されて
操作部材はバネ等の復元力により研磨装置5aは円形刃
体1の先端から離間する。なお、この研磨装置5aの砥
石等は交換可能に構成されている。
次に、上記のような構成よりなる本装置の作用について
以下に説明する。
本装置は、全周に刃が形成された円形刃体1が回転駆動
源である丸刃駆動モーター3により回転されると同時に
超音波励振手段により円形刃体1がその回転軸の中心位
置で回転軸方向に励振される。この円形刃体1の直径は
前記励振により円形刃体lがその半径方向にたわみ振動
し定常波を形成するようにその寸法が定められている。
したがって、円形刃体1は刃の部分を含む何カ所かに定
常波の腹と節を同心円状に形成された振動をしながら回
転する。
したがって、移送装置の移送面にのせられた被切断物は
円形刃体1の方向に移送され、回転する円形刃体1に押
し当てられて刃に切込まれると同時に円形刃体1が切断
面を切離す方向に振動して切断物の刃体への粘着を防ぐ
。そして、圧縮装置8により切断時の切断物移送位置を
より安定させて切断面の直進性を向上させることができ
、また、円形刃体付着物除去装置5により円形刃体1の
側面及び刃先面に付着物除去テープ5dを押し当てて円
形刃体1へ付着した切断物の一部を円形刃体1より除去
するので、常に刃が清掃されて新しい刃先及び刃側面に
より切断性能を維持安定させることが可能となる。
以上のように本実施例によれば柔らかいものや千切れ易
いものなどを切断する場合であっても切口部分を崩さず
に安定して連続的に移送切断を行うことができる。
なお、本実施例では円形刃体付着物除去装置5の付着物
を除去する除去部材として付着物除去テープ5dを用い
たが、円形刃体1にベラ等のような形状を有するスフレ
イバーと称される除去部材を接離可能な構成として該部
材に転移した付着物をエアー等による吸引若しくは吹付
は手段により装置に設けた収集手段に転移させるような
構成としてもよい。
また、第4図及び第5図は、第3図に示す円形刃体付着
物除去装置5とは異なる構成の円形刃体付着物除去装置
25を示すものである。
図示のように、この円形刃体付着物除去装置25は、ホ
ーン27を介してトルクを付与され、かつ励振される円
形刃体1の刃部に対して、除去流体28をノズル29に
よって噴射するように構成されている。この除去流体2
8は、例えば、水或はアルコール等の微量の液体を含有
した圧縮エアー(2〜7Kg/crn’G)からなり、
液体エアー混合噴射装置30により形成されてバイブ3
1を介してノズル29に供給される。液体エアー混合噴
射装置30は、上記の如く圧縮エアーに液体を含ませつ
つ、例えば20〜60I2/+++inの噴射を行う。
図示のように、円形刃体1が、その下部にて被切断物を
切断する場合には、ノズル29は、円形刃体1の上部に
対応して設けられる。また、逆に、円形刃体1がその上
部で被切断物を切断するような構成であるときは、ノズ
ル29は、円形刃体1の下部に対応して配置される。そ
して、これらのいずれの場合も、ノズル29はその噴出
口を、除去流体28が円形刃体1の内周部から外周部に
向かう方向に噴出できるように向けられている。ノズル
29をこのような方向に向くようにすることによって、
円形刃体1に付着している付着物は除去流体28によっ
て円形刃体1の外周に向けて移動され、円形刃体1から
離脱する。
円形刃体1のうちノズル29により除去流体28を噴射
される部分と該ノズルとを囲むように、カバー33が設
けられている。ノズル29及びバイブ31の一端部は、
このカバー33の底板部にノズル固定治具34を介して
固定されている。このノズル固定治具34を適宜操作す
ることによって、ノズル29の指向方向を調整すること
ができる。
上記構成よりなる円形刃体付着物除去装置25において
は、被切断物を切断することによって、円形刃体1に付
着した付着物は、ノズル29より噴出する除去流体28
によって円形刃体1から離脱させられる。そして、円形
刃体1から離脱した付着物は、付着物自身及びこれに付
着された除去流体の粘性によってカバー33の内壁面に
付着する。ノズル29からの除去流体28の噴射は、円
形刃体lによる被切断物の切断作業が行われている間、
連続して行われる。そして、この切断作業が終了した後
、カバー33のみを装置から取外してその内壁面に付着
堆積した付着物の堆積物を衛生的に除去する。
上記のような円形刃体付着物除去装置25は、加圧され
た除去流体28を円形刃体1に噴射する構成であるため
、円形刃体1には除去流体28のみが接触するだけなの
で、衛生的で、円形刃体1の回転に対して抵抗となる力
を及ぼすことがない、そして、この円形刃体付着物除去
装置25を用いる場合には、円形刃体1を超音波振動に
より回転軸方向に励振させないときでも付着物の除去を
効率よ(行うことができる。
なお、除去流体28がアルコール等の消毒効果を有する
液体を含有する場合には、円形刃体1と共に被切断物の
切断面の消毒を切断と同時に行うことができる。また、
円形刃体1に常に多少の液体が塗布された状態が保たれ
ることとなり、切断抵抗が低減され、付着防止にも有効
である。
なお、上記実施例では、ノズル29は、円形刃体1の片
面に対応するように1つだけ設けられているが、かかる
構成に限らず、ノズル29を円形刃体1の両面に対応し
て2つ以上設けてもよく、また、片面に対して1つ設け
、その裏面に対して2つ設けるなど、ノズルの数及び配
設位置に関しては、付着物の量及び性質並びに付着物の
大きさなどに対応して種々の形態を採用できることはい
うまでもない。
また、上記実施例においては、使用する除去流体28が
含有する液体が水またはアルコールであイe5 る場合が示されているが、付着物の物理的及びi学的性
質等に鑑みてより好ましい流体の選別が適宜行われる。
更に、除去流体28としては、液体のみ或はエアーのみ
からなるものを使用することも可能である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、回転する円形刃体
をその中心で回転軸方向に励振させることにより、円形
刃体に切断物の分離方向へ超音波振動させるので、パン
、洋菓子等の柔らかいものや千切れ易いもの、内部に異
質を挟んだものなどを移送装置にのせて移送する場合で
あっても前記パン、洋菓子等の切断物を切口を崩さずに
、また、刃体への粘着もさせずに切断できるという効果
がある。更に、本発明によれば付着物除去手段により切
断時に刃体側面や刃先に付着物が付着した場合でも切断
と同時に円形刃体から除去することができるので、連続
的にパン、洋菓子等の切断物を切断して切断面に円形刃
体の付着物を再付着することを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であり、第1図(a)は本発
明に係る超音波切断装置の平面図、第1図(b)は本発
明に係る超音波切断装置の正面図、第2図は本発明に係
る超音波切断装置の圧縮装置の構成並びに移送機構等を
説明する説明図、第3図は本発明に係る超音波切断装置
の円形刃体付着物除去装置の一例を示す構成説明図、第
4図は、本発明に係る超音波切断装置の円形刃体付着物
除去装置の他の実施例を示す平面図、第5図は、第4図
のv−■断面図である。 1・・・円形刃体、2・・・回転振動子、3・・・丸刃
駆動モーター、4・・・丸刃上下機構部、5.25・・
・円形刃体付着物除去装置、6・・・移送ベルトコンベ
ア、7・・・側面ガイド、8・・・圧縮装置、9・・・
超音波発振器、」0・・・コンベア駆動モーター、11
・・・丸刃上下ハンドル、12・・・位置固定レバー1
3・・・支柱、17・・・圧縮装置上下ハンドル、28
・・・除去流体、29・・・ノズル、30 ・ ・液体エアー混合噴射装置。 33 ・ カバー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)全周に刃が形成された円形刃体と、該円形刃体を
    回転させる回転駆動源と、前記円形刃体の回転中心で回
    転軸方向に励振する超音波振動手段と、前記円形刃体に
    対して被切断物を平行に移送可能な移送手段と、該移送
    手段の移送面に載置された被切断物の幅方向を規制して
    案内する調整手段と、前記移送手段の移送面と平行に配
    置され互いの距離を調整可能に構成されてなる圧縮手段
    とを備えるようにしたことを特徴とするパン類、蓄肉加
    工品等の超音波切断装置。
  2. (2)全周に刃が形成された円形刃体と、該円形刃体を
    回転させる回転駆動源と、前記円形刃体の回転中心で回
    転軸方向に励振する超音波振動手段と、前記円形刃体に
    対して被切断物を平行に移送可能な移送手段と、該移送
    手段の移送面に載置された被切断物の幅方向を規制して
    案内する調整手段と、前記移送手段の移送面と平行に配
    置され互いの距離を調整可能に構成されてなる圧縮手段
    とを備え、前記円形刃体に付着した付着物の除去を行う
    付着物除去手段とを備えてなることを特徴とするパン類
    、蓄肉加工品等の超音波切断装置。
  3. (3)前記付着物除去手段は、前記円形刃体に当接して
    付着物を除去する除去部材と、前記除去部材を前記円形
    刃体に対して当接及び離間させる接離手段とからなるこ
    とを特徴とする請求項(2)記載のパン類、蓄肉加工品
    等の超音波切断装置。
  4. (4)前記付着物除去手段は、付着物の除去をなすため
    の除去流体と、前記除去流体を前記円形刃体に向けて噴
    射する流体噴射手段とからなることを特徴とする請求項
    (2)記載のパン類、蓄肉加工品等の超音波切断装置。
  5. (5)全周に刃が形成された円形刃体と、該円形刃体を
    回転させる回転駆動源と、前記円形刃体に対して被切断
    物を平行に移送可能な移送手段と、前記円形刃体に付着
    した付着物の除去を行う付着物除去手段とを備え、前記
    付着物除去手段は、付着物の除去をなすための除去流体
    と、前記除去流体を前記円形刃体に向けて噴射する流体
    噴射手段とからなることを特徴とするパン類、蓄肉加工
    品等の超音波切断装置。
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