JPH05500613A - 食品成形分配装置 - Google Patents

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】 食品成形分配装置 技術分野 本発明は成形可能な材料を成形し分配する装置、ことに食品を成形し分配する装 置に関する。さらに詳しくは本発明は、実質的に均一な寸法と重量の各別の成形 分配物が形成され、製品生産高が従来の成形機に比べておおよそ倍になるような 食品成形分配装置に関する。

背景技術 たとえば牛のひき肉、生パン用混合物（ドウミックスチャ）、メンチカツやコロ ッケのようなカツレツなどの成形可能の食品を高体積処理することは、たとえば ファーストフードチェーン店、スーパーマーケットやレストランのような小売業 者にたとえばハンバーガー用のパティ　（パンにはさむように１個分に平たくま とめたもの）のような成形し分配された製品を提供する食品ビジネスの面からま すます重要となって来ている。成形可能食品の加工処理業者の顧客の多くは、形 状、寸法および重量において均一であって価格的に競争力かあり高品質の製品を 要求している。食品加工処理業者は、この要求を満足させ、かつ生産効率をさら に向上させ、拡大する要求に応じ、さらには新製品への変更の面においても競争 力を維持しなければならない。

しかしながら、従来の食品成形機の多くのものにはふたつの重大な欠点がある。

第１には、大抵の成形機は複数の放出開口を有する食品供給ホッパを包含してお り、これらの放出開口を通して成形可能な食品を圧力の下に、複数の成形キャビ ティを有する往復滑動板へと押し出す。しかしながら、この食品に加える圧力は 放出開口ごとに屡々可成り変化するものである。これは、食品をホッパに入れる 入口点からこれら放出開口までの距離が異なることによる。この圧力差は屡々こ の食品製品の各別の成形部分の寸法および重量を変化させることとなり、顧客に とって好ましくない結果となる。

第２に、大抵の従来の成形機の往復滑動板に存在する成形キャビティの数は１組 のものに制約されており、この１組の成形キャビティに成形可能食品を充填しそ れから往復動のノックアウトプランジャで佛い出すことを交互に行なっている。

成形機で利益字のよい生産性を達成するためには、この成形板およびその他の機 械部品は高速で作動しなければならない。しか［７ながらこのような高速運転は 機械の辛損、破損を増大させ、屡々機械の稼働休止期間を増大させ、このため生 産が極度に遅延することとなる。

本発明に最も近い従来技術としては、米国特許第２．８２０，２４７号明細書に 記載のものが上げられる。しかしなからこの米国特許の成形機は、本出願人の、 １対の送給ステーションおよび単一の落下位置を有する改良した食品成形分配装 置とは異なり、単一の送給ステーションおよび１対の成形製品落下位置を有する ものである。さらにこの米国特許は本発明の圧力平衡または等化の特徴について は開示ないしは記載、さらには示唆するものではない。本発明ではこの特徴によ って各個の成形食品分配物をおおよそ均一な寸法および重量とすることができる 。

本発明に特に適切というものではないが関係のある他の従来例としては、米国特 許第１．６５１，０４０号明細書、同第２，９３９，４０７号明細書、同第３， ４８８，７９８号明細書、同第３，４９０，０９３号明細書、同第３，５３５， ７３５号明細書、同第３．６３３，２４５号明細書、同第３，６５４．６６５号 明細書、同第３゜６７５．３８７号明細書、同第３，６９３，２１３号明細書、 同第３．７４７．１６０号明細書、同第４，０５４，９６７号明細書、同第４， ０９７゜９６１号明細書、同第４．１１８，１６９号明細書、同第４，１８２， ００３号明細書、同第４，３０２，８６８号明細書、同第４，３１７，２５９号 明細書、同第４，３２９，８２８号明細書、同第４，３３８，７０２号明細書、 同第４，３５６，５９５号明細書、同第４，４１８，４４６号明細書、米国再発 行特許第３１．８５７号明細書、米国特許第４．５１６．２９１号明細書、同第 ４，６１５，０７６号明細書、同第４゜６２２．７１７号明細書および同第４． ６９７，３０８号明細書があげられる。

このように、おおよそ均一の寸法および重量の各個の成形分配物を製造し、大抵 の従来の成形機に比べて生産高が大略倍となる、改良した材料成形分配装置に対 する要望があるのである。

発明の概略 本発明の目的は、大抵の従来の成形機による生産高のおおよそ倍の生産高を達成 できる食品成形分配装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、生産された各個の成形分配物の寸法および重量かおおよそ 均一となる食品成形分配装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、各個の成形分配物を効率よくじん速かつ規則正しく 次の食品加工処理作業段階に送るようにした食品成形分配装置を提供することに ある。

本発明の別の目的は、各種の成形可能食品およびその他の成形可能材料を成形し 分配するのに用いることができる食品成形分配装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、持ちはこび可能で、食品加工処理ラインの様々な場 所に設置できるように（−た食品成形分配装置を提供することにある。

本発明のさらにまた別の目的は、ふたつの異なった成形可能食品製品およびまた は材料までの各個の成形分配物を生産するのに用いることかできる食品成形分配 装置を提供することにある。

本発明のその他の目的は、比較的安価で、耐久性があり、操作、清掃および保守 か容易で、コンパクトで、さらに広い範囲の製品温度を包含する様々な条件の下 で成形可能の食品製品または材料を有効に処理することができる食品成形分配装 置を提供することにある。

これらの目的および利点は、（ａ）成形可能の材料に第１の圧力を加えることに よってこの成形可能の材料を充填するだめの少なくともひとつの入口開口と前記 成形可能の材料を放出するための複数の出口開口とを形成した少なくともひとつ のホッパと、（ｂ）前記成形可能の材料を前記ホッパの出口開口のそれぞれから 放出するために前記成形可能の材料に加える第１の圧力をおおよそ均等化させる 手段であって、前記ホ・ソバと連通しこのホッパの出口開口の反対側でこれと整 合する複数のシリンダ内に滑動可能に装架された複数のピストンからなる手段と 、これらピストンに第２の圧力を加えてこれらピストンを各別に前記出口開口の 方向にバイアスするが前記第２の圧力は前記ホッパ内で前記成形可能の材料に加 えた第１の圧力以下の圧力とした手段と、（Ｃ）少なくとも第１の組の成形キャ ビティを形成され第１の位置と第２の位置との間を動くことができ、前記成形キ ャビティは第１の位置にある時前記ホッパの出口開口と整合して前記放出された 成形可能の材料を受けておおよそ均一な寸法および重量の各個の分配物に成形す る成形板と、（ｄ）この成杉板が第２の位置にある時前記成形キャビティと整合 し前記成形キャビティから前記成形された材料の各個の分配物を放出する伸長位 置と後退位置との間を動くことができるノックアウト手段と、（ｅ）前記成形板 を第１および第２の位置の間で動かすと共に前記ノ・ツクアウト手段を後退位置 と伸長位置との間で動かす駆動手段とを包含する、成形可能の材料を処理する成 形分配装置により得ることができる。

図面の簡単な説明 出願人が本発明の原理を適用することを意図した最良の実施形態を例示する好適 な実施例を図面に示し以下に詳述することとする。

第１図は本発明の改良した食品成形分配装置の斜視図である。

第２図は第１図の食品成形分配装置の一部分を断面で示す拡大正面図である。

第３図は第２図の装置の右側面図であって、一部分を破断して断面を示す。第１ の部分の滑動板は第１の位置にあり、ノックアウトプランジャのひとつは後退位 置にあることを示す図である。

第４図は第３図と同様な図であるが、滑動板は第２の位置にあり、ノックアウト プランジャは伸長位置にある。

第５図は第３図と同様な図であるがノックアウトプランジャは伸長位置にある。

第６図は第４図に類似する略図であるが、滑動板を往復動させる本発明装置の駆 動系統の構成部分を示す図である。

これら図面において、同様な部分に対しては同じような符号を付して示しである 。

好適な実施例の説明 本発明により改良した成形分配装置の全体を符号１で示し、第１図および第２図 に図示しである。また第３図ないし第５図にはこの装置の作動の各段階を示しで ある。成形分配装置１は、たとえばハンバーガー、ミートボール、ドウミックス チャなどの寸法および重量が均一な成形可能の食品製品の各個の成形分配物を生 産することを主要な目的とする装置である。しかしながら所望によっては、装置 １はまた他の成形可能の材料を成形し分配するのに用いることもできる。

装置１は、全体を符号２で示す四角形のハウジングを包含している。このハウジ ング２はこの装置の各種構成部材を収容または支持している（第１図ないし第３ 図参照）。ハウジング２は１対の平行な側壁３、間隔を隔てた平行な前後壁４お よび５、底壁６、および開口８を画成する部分的な頂壁７を包含する。複数のキ ャスター９がハウジング２に装架されており、これにより装置１をもち運び可能 としている。

１対の案内ブロック１５がハウジング２の各側壁３に隣接して部分的な頂壁７に 間隔を隔てた関係で装架しである（第１図ないし第３図）。各案内ブロック１５ には長手方向に延びるチャンネル１６が形成しである。このチャンネル１６には １対のスラスト軸受１７を互いに間隔を隔てた関係に装架しである。各側壁３に 隣接して装架した各列の案内ブロック１５のチャンネル１６は整合している。細 長いラック歯車１８は各整合対の案内ブロック１５のスラスト軸受１７内に滑動 可能に装架しである。この目的については、装置１の作動の記述中に詳述するこ ととする。

本発明の主要な特徴によれば、符号２１および２２でそれぞれ示す前部および後 部のホッパは、対向する前部および後部の案内ブロック１５．１５の間に横方向 に延在し、たとえば溶接部のような適宜の手段によってこれら案内ブロック１５ ．１５上に装架しである（第１図ないし第３図）。ホッパ２１および２２は同じ ような構造および作動のものであるので、ホッパ２１についてのみ以下説明する こととする。このホッパ２１はおおよそ四角形のもので、１対の間隔を隔てた平 行の端壁２３、間隔を隔てた平行の前後壁２４および２５、頂壁２６および底壁 ２７を包含する。底壁２７はボルト２９により、前後壁と一体に形成した外方に 突出するフランジ２８の対に取付けである。端壁、前壁、後壁、頂壁および底壁 ２３−２７は供給室３０を画成する。

人口開口３１がホッパ２１の各端壁２３に形成してあり（第１図ないし第３図） 、送給導管（図示してない）を介して運ばれて来た成形可能の材料を供給室３０ に満たす。１対の対向する入口開口３１は、どちら側に送給ラインが位置するか に関係なく装置１を正しく処理ライン内に配置することかできるようにこのホッ パ２１に設けであるのである。すなわち、送給ラインと同じ側にある人口開口３ １はこの送給ラインを受け、反対側の入口開口３１はふたをされる。複数の間隔 を隔てた出口開口３２好適には４つの出口開口３２がホッパ２１の底壁２７に形 成されており、ここを介して供給室３０からの材料を放出する。また、４つの開 口３３がホッパの頂壁に形成されており、これらの開口３３は下部の開口３２と 垂直方向に整合している。

本発明のもうひとつの重要な特徴によれば、４つのシリンダ４０が開口３３と整 合してホッパ２１および２２の頂壁２６に装架しである。各シリンダ４０はそれ ぞれのホッパの供給室３０と連通しており、これにピストン４１が滑動可能に装 架しである。各シリンダ４０には開口４２が形成されており、この開口４２は各 別の導管４３を介して加圧空気源（図示してない）に連通している。これにより 各ピストン４１は独立して空圧制御され、ホッパ２１および２２の各出口開口３ ２から放出される材料に加えられる圧力をおおよそ均等化またはバランスするの である。

成形板すなわち滑動板５０には、長手方向に間隔を隔てた第１および第２の組の 成形キャビティ５１および５２が形成してあり、放出された成形可能の材料を受 け入れて、これをおおよそ均一な寸法と重量の各個の分配物に成形する（第１図 ないし第３図）。滑動板５０は１対のラグ５３によってランク歯車１８に取付け られている。ラグ５３はそれぞれ滑動板とラック歯車のそれぞれとの間に延在し て、これらに取付けられており、滑動板をホッパ２１および２２に隣接してこれ に装架している。

４つのキックアラ；・プランジャ６０が、以下に詳述するように、ホッパ２１お よび２２のそれぞれの出口開口３２からの中間でこれらに等距離のところで横方 向に間隔を隔てた関係で可動的に装架されている（第１図ないし第３図）。間隔 を隔てた対をなす成形キャビティ５１および５２は、ホッパ２１および２２のそ れぞれの出口開口３２とノックアウトプランジャ６０との間の距離に等しいこと は注意すべきことである。

それぞれのプランジャ６０は、ロッド６１とノックアウトカップ６２とを包含し ている。ノックアウトカップ６２の外径は成形キャビティ５１および５２の内径 よりもわずかに小さいものであり、装置１の作動に当って、成形キャビティから 成形した材料の各個の分配物をこれによって放出するのである。

食品加工処理の業界で周知の型式の無端コンベヤチェーンベルト６５（第１図な いし第３図）が滑動板５０の下方に可動的に装架されている。さらに詳しくは、 コンベヤベルト６５は前部ローラ６６と回転可能に装架された後部ローラ６８（ 第３図）と中間の回転可能に装架されたローラ６９とに可動的に装架され、これ らの間に延在している。前部ローラ６６は１対の前方に延在するアーム６７．６ ７の間に延在し、これらに回転可能に装架されており、他方これらアーム６７゜ ６７はハウジング２に装架されている。後部ローラ６８は前部ローラ６６と同じ 水平面上に装架されている。

中間のローラ６９はローラ６６および６８がら下方に片寄らせである。水平方向 に整合している旧都および後部ローラ６６および６８に対する中間のローラ６９ の片寄り位置は、この中間のローラ６９に隣接して回転可能に装架した緊張用の ローラ７ｏと共に、コンベヤベルト６５に張力を与えて、これによってコンベヤ ベルト６５が、共通の落下領域において滑動板５ｏの成形キャビティ５１および ５２がら放出される成形材料の各個の分配物をとらえることができ、これら分配 物を材料加工処理作業の次の段階へと運ぶのである。

第２図および第３図に全体を符号７５で示す駆動系統は、それぞれ第３図および 第４図に示す第１の位置と第２の位置との間を滑動板５ｏを往復動せしめる一方 、ノックアウトプランジャ６ｏをその後退位置と伸長位置との間を同期して往復 動せしめる。駆動系統７５はまたコンベヤベルト６５を連続駆動する。この駆動 系統７５は実質的にハウジング２内に収容されており、電動機７６によって動か されている。この電動機７６は好適には直角歯車型のもので、これから側方に互 いに反対方向に延在する第１および第２の駆動シャフト７１および７２を有する ものとする。これらの駆動シャフト７１および７２はそれぞれ円板７７およびホ イール７８に作動的に接続されており、これら円板およびホイールを回転せしめ る。円板７７およびホイール７８の回転運動はそれぞれ滑動板５０およびノック アウトプランジャ６０の同期した往復運動に変換される。

第２図、第３図および第６図を特に参照して述べると、往復動する滑動板５ｏは 次のように動かされる。

すなわち、まずカムフォロワ７９が円板７７に偏心的に装架されている。このカ ムフォロワ７９はナツト８１によってシャフト８０に取付けられている。シャフ ト８０は円板７７に取付けられており、この円板から外方に延びている。カムフ ォロワ７９は滑動キャリエージ８３内に形成した楕円形のカムスロット８２内を 走行する。滑動キャリエージ８３は複数のスラスト軸受８５によって１対の垂直 方向に間隔を隔てたレール８４上に滑動可能に装架されている。さらに詳しくは 、カムスロット８２はインサート９４に形成しである。

このインサート９４は滑動キャリエージ８３内に形成した開口９５内に嵌めであ る。カムスロット８２内のカムフォロワ７９の回転運動は、円板７７の回転運動 を、レール８４に沿う滑動キャリエージ８３の往復運動に変換する。ラック歯車 ８６はブラケット９６によって滑動キャリエージ８３に取付けられており、ビニ オン歯車８７とかみ合っている。このビニオン歯車８７は駆動シャフト８８に装 架され、駆動シャフトを回転させる。駆動シャフト８８は複数の横方向に間隔を 隔てた水平方向に整合する軸受９７に回転可能に装架されている。軸受９７は、 複数の横方向に間隔を隔てた垂直の案内板９９に形成された各個の整合する開口 ９８内に装架されている。１対のビニオン歯車８９は駆動シャフト８８の両端部 に装架されており、もう１対のビニオン歯車９０とかみ合っている。ビニオン歯 車９０は、ナツト９１およびボルト９２によってハウジング２の部分的な頂壁７ にそれぞれ回転可能に装架されている。回転するビニオン歯車９０はラック歯車 １８とかみ合って、これらラック歯車およびこれに取付けた滑動板５０を往復動 せしめる。

第６図に鎖線で示す楕円形のカムスロット８２の短軸の長さＩはカムフォロワ７ ９の直径よりも長い。カムフォロワ７９の直径と長さＩとの間のこの差によって 、カムフォロワ７９とこのカムフォロワが走行する縁部とは反対側のカムスロッ ト８２の細長い縁部との間に間隙すなわちギャップ９３が存在する。このギャッ プ９３は、それぞれ第３図および第４図に示す第１および第２の位置の間におけ る運動中、往復動の滑動板５０を加速し、次いで減速して第１および第２の位置 で休息させて、滑動板５０の成形キャビティ５１および５２への充填およびこれ と同時のノックアウトプランジャ６０による成形キャビティ５２および５１から の成形材料の放出のための時間を与えるのである。

ホイール７８の回転運動は次に述べるようにしてノックアウトプランジャ６０の 往復運動に変換される。

すなわち、第１および第２の対向するノツチ１０１および１０２がホイール７８ の周縁部１０３に形成されている（第２図および第３図）。第１および第２の端 部１０５および１０６を有するカムレバー１０４がボルト１０７によってホイー ル７８に隣接して枢装されている。第１および第２の端部１０９および１１０を 有するレバー１０８が、カムレバー１０４の上方において横方向に延びるシャフ ト１００の一端部に枢装されている。シャフト１００は１対の横方向に間隔を隔 てたブラケット１１１内に枢装されている。同様なレバー１０８ａがシャフト１ ００の他端部に枢装されている。カムレバー１０４の第２の端部１０６は接続リ ンク１１３および１対のピン１１４によってレバー１０８の第２の端部１１０に 枢装されている。

プランジャ１１５はハウジング２の各側壁３に隣接して可動的に装架されている 。プランジャ１１５はすべて同じような構成のもので同じように作動するので、 そのうちのひとつについてのみ以下に説明する。このプランジャ１１５は上端部 １１２と下端部１１６とを有し、１対の間隔を隔てたスラスト軸受１１９によっ て、ハウジング２の頂壁７に形成された開口１１８内に垂直方向に滑動できるよ うに装架されており、この開口１１８を完全に通過する。プランジャ１１５はさ らに、開口１１８と整合して頂壁７に装架した案内部材１１７によって安定化せ しめられている。プランジャ１１５はまた、通常の圧縮ばね１２２によって下向 きにバイアスされている。この圧縮ばね１２２はプランジャ１１５の下端部１１ ６のまわりにコイル状に巻き付けられており、この下端部に形成したフランジ１ ２３と、開口１１８と整合して頂壁７の底面に取付けた案内部材１２４との間に 捕えられている。側方に延びるピン１２０はレバー１０８および１０８ａのそれ ぞれの第１の端部１０９に取付けてあり、各プランジャ１１５のフランジ１２３ と係合して後述するようにこのプランジャを動かす。ばね１２２はそれぞれのプ ランジャ１１５のフランジ１２３と各ピン１２０との接触を維持している。各プ ランジャ１１５の上端部１２１は横板１２１に取付けられており、この横板１２ １は各ノックアウトプランジャ６０のロッド６１に取付けられているので、プラ ンジャ１１５の運動は同時にプランジャ６０の運動を生じさせている。

作動においては、カムレバー１０４は突然にホイール７８の周縁部１０３から落 ちて、滑動板５０が第１の位置に休息している時第５図に示すようにノ・フチ１ ０１内に入る。これは、レバー１０８および１０８ａの第１の端部１０９の同時 の下方への運動によってプランジャ１１５がそのバイアス方向である下方へ動く ことを許容する。プランジャ１１５のこの下方への動きは、付属する横板１２１ およびノ・ツクアウトプランジャ６０が下方に動いて伸長位置となり、これによ ってプランジャ６０のノックアウトカップ６２が滑動板５０の整合する第２の成 形キャビティ５２内に動き、ここから成形された材料を放出せしめる。円板７８ は第３図に示すように矢印Ａの方向に回転し続けるので、カムレバー１０４の端 部１０５はノツチ１０１の外へと上方に動き、円板７８の周縁部１０３に沿って 走行する。ノツチ１０１の外へと動くこのカムレノく一端部１０５の上方への運 動は、レバー１０８および１０８ａの端部１０９の上方への運動のために、プラ ンジャ１］、５をそのバイアスに抗し７て上方に動かすこととなる。横板１２１ はプランジャ１１５を上方に動かし、このようにしてプランジャ６０のノ・ノク アウト力・ンプ６２を上方に引張り成形キャビティ５２の外へ出す。

このサイクルは、カムレバーがホイール７８の周縁部１０３から落ちてノツチ１ ０２に入る時および第４図に示すように滑動板５０が第２の位置に休息しており 成形キャビティ５１がノックアウトプランジャ６０と整合している時に、成形キ ャビティ５１につ０て反復される。

駆動系統７５はまた次に述べるようにしてコンベヤベルト６５を連続的に動かす 。すなわち、無端駆動ベルト１２５か、モータ７６の第２の駆動シャフト７２に 装架したプーリ１２６とハウジング２に回転可能に装架されプーリ１２７を有す るシャフト１２９との間に延在し、これらを作動的に接続して（する。ブー１） １２７はシャフト１２９によって回転せしめられ、無端駆動ベルト１２８によっ て中間のローラ６９ζ二作動的に接続されている。

本発明の改良された食品成形分配装置は、モータ７６を動かすことによって作動 を開始する。記述の便宜上、装置１で処理する食品製品または成形可能の材料は 、ここでは牛のひき肉とする。当業界で周知の型式の圧力ポンプで、送給ライン およびホ・ソノ＜２１および２２の入口開口３１を介して牛のひき肉を圧送し、 室３０内にこの牛のひき肉を充填する。ホ＋７　）り２１および２２には、送給 ラインをふたつの入口開口３１１こ結合するＹ字型コネクタを介して後述するよ うに同じ牛のひき肉を充填するか、または所望によっては別々の送給ラインから 異なる材料をそれぞれのホ・ソノ＜１こ充填するようにすることもできる。

圧力均等化ピストン４１はホ・７ノく２１および２２１こついて同じように作動 するので、ホ・ソノく２１のこのビストンの作用についてここに述べることとす る。圧力ポンプは所定の圧力を牛のひき肉に加えて、このひき肉を送給ラインを 介してホッパ２１へと押し進める。

この所定の圧力は通常、ひき肉を出口開口３２を通って滑動板５０の成形キャビ ティ５１内へと押し進めるに充分である。出口開口のそれぞれから放出された牛 のひき肉は、所定の圧力が比較的一定のまま維持されている入口開口３１から室 ３０の供給点までの距離が異なるので、異なった圧力下にありがちである。牛の ひき肉に加えられるこのような圧力の差は成形キャビティ５１で成形される各個 の成形されたパティを寸法および重量において顕著に変化させることとなる。予 じめ成形されたハンバーガー用のパティ食品加工処理工場から購入する顧客の多 くは寸法および重量の均一性を要求するので、このような変化があることは許さ れない。

従って、各ピストン４１は、空気を圧力空気源から各別の導管を通ってシリンダ ４ｏ内に通すことにより成る圧力の下に置くことで個別に空圧的に制御される。

この成る圧力とは、圧送ポンプによって牛のひき肉に加えられる所定の圧力より も低い。このようにして、各ピストン４１は室３０の方向に空圧的にバイアスさ れ、ピストンの直下のひき肉の部分に加えられる所定の圧力がピストンの圧力以 下に落ちた時にひき肉に圧力を印加する。従って、各ピストンはそれぞれのシリ ンダ内で異なった垂直方向高さにある。これは各ピストンの下方の肉の圧力が異 なるからである。各ピストンの個別の制御はこのため重要であることをここに強 調したい。ピストンのそれぞれ独立の作用は、出口開口のそれぞれで放出されて いるひき肉に加えられる圧力を均等化するのである。

たとえば、第２図において牛のひき肉を送給ポンプによってホッパ２１の右側の 入口開口３１を通って供給されているものとする。牛のひき肉は室３０の中を右 から左へと押されるので、−香石側にあるピストンの下のひき肉部分に加わる所 定の圧力はこのピストンの前述の成る圧力よりも大きく、このためピストンはそ の上端位置にとどまっている。しかしながら、他の３本のピストンの下方のひき 肉の部分の圧力はそれぞれのピストンの圧力よりも小さいので、このひき肉部分 の圧力は入口開口３１からそこまでの距離に正比例して減小する。このようにし て、他の３本のピストンのそれぞれは各シリンダ内を下方に動いてその下方のひ き肉部分に成る圧力を加えて、そこの圧力をホッパ２１の他の部分においてひき 肉に加えられる圧力と均等化する。右から左へ動くと、これら３本のピストンは 下降した位置となり、おおよそ等しい圧力が各出口開口３２においてひき肉に加 えられることとなる。この例は単に、装置１内で成形可能の材料を処理する時に 起こり得るひとつの場合を例示するものにすぎず、ほかの現象も起り得ることを 理解されたい。

滑動板５０は第３図に示すように第１の位置にある時、第１の組の成形キャビテ ィ５１がホッパ２１の出口開口３２と整合している。ひき肉は圧力ポンプによっ て加えられる圧力およびまたは圧力均等化ピストン４１による圧力の下に成形キ ャビティへと押し進められる。滑動キャリエージ８３のカムスロット８２内での カムフォロワ７９の後述する作用により、駆動系統７５に充分な休息期間または 遅延が存在するので、成形キャビティにひき肉を満たすのに充分な時間が与えら れる。これら成形キャビティ５１にひき肉を充填した後、滑動板５０は第４図に 示す第２の位置へと動き、ここで成形キャビティ５１はノックアウトプランジャ ６０と整合する。この第２の位置における滑動板の休止の間に、プランジャ６０ のノックアウトカップ６２は上方の後退位置から成形キャビティ内の伸長位置ま たは放出位置へと下方に動く。このようにして成形キャビティが各個の食品分配 物を放出するのである。成形キャビティへのプランジャのこの下降伸長は、カム レ、＜−１０４の第１の端部１０５のノツチ１０２への前述の突然の落下により 生じる。このノックアウト作用と同時に、成形キャビティ５２にはホッパ２２か らひき肉が満たされる。次いで滑動板は第５図に示すように第１の位置へと戻り 、成形キャビティ５１を再充填し、同時にプランジャ６０と整合する滑動板成形 キャビティ５２から各個の成形ひき肉分配物を放出させる。

コンベヤベルト６５はこれらの放出されたパティを、ノックアウトプランジャ６ ０の直下の共通落下領域からたとえばパン粉まぶし、加熱調理、フライ、包装ま たはフリーザトンネル中での凍結などの次段の食品加工処理作業へと連続的に運 ぶのである。

ホッパ１個当りのノックアウトプランジャの数、放出開口の数、圧力バランスピ ストンの数およびセット当りの成形キャビティの数は、図示の実施例ではそれぞ れ４つであるが、本発明の精神を逸脱することなくその他の数とすることもでき る。

前述のように、本発明の重要な特徴はホッパピストンがそれぞれ独立に作動して これらホッパの出口開口のそれぞれから滑動板の成形キャビティ内へ放出される 成形可能の材料に加える圧力を均等化すなわちバランスさせるやり方にある。こ の圧力バランスが、寸法および重量の均一な各個の成形分配物を生産することを 可能とする。この結果は、ファーストフードチェーンやレストランなどの顧客に と９で最も大切なことである。すなわち、消費者が期待する製品の一貫性が維持 できるからである。本発明のもうひとつの重要な特徴は縦続配置のホッパとふた 組の成形キャビティを形成した往復動する滑動板とにある。この滑動板は一方の 組の成形キャビティに成形可能の材料を充填し、その間に他方の組の成形キャビ ティでは成形した製品分配物を１組のノックアウトプランジャでここから放出す ることを可能とする。

さらに他の重要な特徴としては、放出された分配物が共通領域においてコンベヤ ベルト上に落下してこの製品を次の処理作業へと効率よく整然と運搬されること である。他の重要な特徴は、駆動系統のカムスロットとカムフォロワとの特定の 寸法関係によって、第１および第２の位置において往復動滑動板が休息ないしは 滞留することである。この休息または空動きの特徴は、一方の組の成形キャビテ ィに成形可能の材料を充填している間に、同時に他方の組の成形キャビティから は成形した食品製品を放出するための時間を与えることにある。

要約すると、本発明によって改良した食品分配兼成形装置は、製品の生産高を増 大させると共に、この装置に加わる応力を減小せしめ、さらにまた生産される各 個の成形分配物の寸法および重量の均一性を改善する。この装置はまた、生産さ れた食品分配物を食品加工処理作業の次段階にじん速かつ効率よく運搬する。

さらに、この装置は食品製品以外の成形可能の材料に用いることができる融通性 を有し、さらにはふたつの異なった成形可能の食品製品および又は成形可能の材 料を同時に生産する際にも用いることができる。本発明装置は比較的安価で、使 用に対し耐久性があり、操作、清掃、保守が容易で、コンパクトであり、広い範 囲の温度において成形可能の食品製品および他の成形可能の材料を処理すること ができる。この装置はまた、処理ラインのどちら側に配置するがまたは成形可能 の材料の送給ラインがどちら側であるかに気を使うことなく処理ラインに配置す ることができるように設計されている。

従って、本発明の食品成形分配装置はその構造が簡略化されたもので、前述の諸 口的のすべてを達成できる有効で安全かつ安価、しがち効率のよい装置であり、 従来装置における欠点を解消し、諸問題を解決して当業界における新たな成果を もたらしたものである。

前述の記載において用いられた用語は説明の簡略化、明瞭化のため、さらには理 解を容易にするために用いられたものであって、これらの用語は従来技術の要求 をこえて不必要な制限を課するものではない。これらの用語は説明上の理由で用 いられたものであって、これは広義に解されるべきである。

さらに、本発明のための上述の記載は例示のためのものであって、本発明は図示 ないしは記述した態様そのものに限定されるものではない。

以上本発明の特徴、展開および原理について詳述したが、この改良した食品成形 分配装置がどのように構成され、どのように使用されるか、その構造の特徴、利 点、得られる新規かつ有用な結果、新規かつ有用な構成、装置、要素、配置、部 品およびその結合については請求の範囲の記載中から明らかとなろう。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（ａ）成形可能の材料に第１の圧力を加えることによってこの成形可能の材 料を充填するための少なくともひとつの入口開口と前記成形可能の材料を放出す るための複数の出口開口とを形成した少なくともひとつのホッパと、（ｂ）前記 成形可能の材料を前記ホッパの出口開口のそれぞれから放出するために前記成形 可能の材料に加える第１の圧力をおおよそ均等化させる手段であって、前記ホッ パと連通しこのホッパの出口開口の反対側でこれと整合する複数のシリンダ内に 滑動可能に装架された複数のピストンからなる手段と、これらピストンに第２の 圧力を加えてこれらピストンを各別に前記出口開口の方向にバイアスするが前記 第２の圧力は前記ホッパ内で前記成形可能の材料に加えた第１の圧力以下の圧力 とした手段と、（ｃ）少なくとも第１の組の成形キャビティを形成され第１の位 置と第２の位置との間を動くことができ、前記成形キャビティは第１の位置にあ る時前記ホッパの出口開口と整合して前記放出された成形可能の材料を受けてお およそ均一な寸法および重量の各個の分配物に成形する成形板と、（ｄ）この成 形板が第２の位置にある時前記成形キャビティと整合し前記成形キャビティから 前記成形された材料の各個の分配物を放出する伸長位置と後退位置との間を動く ことができるノックアウト手段と、（ｅ）前記成形板を第１および第２の位置の 間で動かすと共に前記ノックアウト手段を後退位置と伸長位置との間で動かす駆 動手段とを包含する、成形可能の材料を処理する成形分配装置。 ２　請求項１記載の成形分配装置において、互いに間隔を隔てた関係で装架され た第１のホッパと第２のホッパとを包含し、前記ノックアウト手段がこれらホッ パのそれぞれの出口開口から等距離の中間点に装架されている成形分配装置。 ３　請求項２４記載の成形分配装置において、前記成形板が第１の組の成形キャ ビティと第２の組の成形キャビティとを間隔を隔てた関係で有する滑動板であっ て、これらふたつの組の成形キャビティ間の距離が前記ノックアウト手段と前記 ホッパのそれぞれの出口開口との間の距離に等しく、前記滑動板が前記第１の位 置と前記第２の位置との間を往復動して、前記滑動板が第１の位置にある時は第 １の組の成形キャビティが第１のホッパの出口開口と整合すると共に第２の組の 成形キャビティが前記ノックアウト手段と整合し、前記滑動板が第２の位置にあ る時は第２の組の成形キャビティが第２のホッパの出口開口と整合すると共に第 １の組の成形キャビティが前記ノックアウト手段と整合して、前記成形された材 料の各個の分配物が一方の組の成形キャビティから放出されるにつれて、他方の 組の成形キャビティに成形可能の材料を充填するように交互に作用するようにし た成形分配装置。 ４　請求項１記載の成形分配装置において、前記ホッパに１対の対向する入口開 口を形成した成形分配装置。 ５　請求項１記載の成形分配装置において、前記ピストンシリンダのそれぞれが 各別の導管を介して加圧空気源と連通しており、前記ピストンに第２の圧力を加 えてこれらピストンのそれぞれを各別に空圧的に制御するようにした成形分配装 置。 ６　請求項１記載の成形分配装置において、前記ノックアウト手段が複数のプラ ンジャであって、それぞれロッドとノックアウトカップとを包含し、これらノッ クアウトカップの外径を前記成形キャビティの内径よりもわずかに小さくした成 形分配装置。 ７　請求項１記載の成形分配装置において、前記駆動手段が、それぞれ円板とホ イールとに作動的に接続されこれらを回転させる第１の駆動シャフトと第２の駆 動シャフトとを有するモータであり、前記円板にカムフォロワを偏心的に装架し てこれによってこのカムフォロワが滑動キャリエージに形成したおおよそ楕円形 のカムスロットに沿って動き前記円板の回転運動を前記滑動キャリエージの往復 動運動に変換するようにし、さらに前記滑動キャリエージが一連のかみ合いラッ クおよびビニオン歯車を介して前記成形板に作動的に接続されており、前記滑動 キャリエージの往復動運動を前記成形板に伝達するようにした成形分配装置。 ８　請求項２６記載の成形分配装置において、前記楕円形のカムスロットの短軸 の長さを前記カムフォロワの直径よりも長くし、これによって第１の位置および 第２の位置における前記成形板の往復運動を遅延せしめて第１の組の成形キャビ ティへの材料の充填およびこれら成形キャビティからの成形された材料の各個の 分配物の放出のための時間を与えるようにした成形分配装置。 ９　請求項２６記載の成形分配装置において、前記ホイールに少なくともひとつ のノッチをその周縁部に形成し、前記ホイールを一連の接続レバーおよびアーム を介して前記ノックアウト手段に作動的に接続して、前記第１の位置と第２の位 置との間の前記成形板の動きと同期して前記ノックアウト手段を前記後退位置と 前記伸長位置との間で動かし、前記ノックアウト手段を、前記レバーのあるもの が前記ホイールのノッチと係合している時前記伸長位置にあるようにした成形分 配装置。 １０　請求項２６記載の成形分配装置において、コンベヤ手段を前記成形板の下 方に配設して放出された前記成形した材料の各個の分配物を共通の落下領域にお いて捕らえてこれを材料処理作業の次段階に送るようにした成形分配装置。 １１　請求項１０記載の成形分配装置において、前記モータの第２の駆動シャフ トを一連の接続ベルトおよびプーリを介して前記コンベヤ手段に作動的に接続し て前記コンベヤ手段を連続的に駆動するようにした成形分配装置。 １２　（ａ）成形可能の材料に所定の圧力を加えることによってこの成形可能の 材料を充填するための少なくともひとつの入口開口と前記成形可能の材料を放出 するための複数の出口開口とを形成し互いに間隔を隔てた関係で装架された第１ および第２のホッパと、（ｂ）第１および第２の組の成形キャビティを形成され 第１の位置と第２の位置との間を動くことができ、前記第１および第２の組の成 形キャビティは第１および第２の位置にある時それぞれ前記第１および第２のホ ッパの出口開口と整合して放出された成形可能の材料を受けておおよそ均一な寸 法および重量の各個の分配物に成形する滑動板と、（ｃ）前記第１のホッパと第 ２のホッパの中間でそれぞれのホッパの出口開口から等距離であって前記第１お よび第２の組の成形キャビティ間の距離に等しいところに装架されたノックアウ ト手段であって、後退位置と前記成形キャビティから成形された材料の各個の分 配物を放出する伸長位置との間を動くことができ、前記滑動板が第１の位置にあ る時第１の組の成形キャビティが第１のホッパの出口開口と整合すると共に、第 ２の組の成形キャビティがノックアウト手段と整合し、前記滑動板が第２の位置 にある時第２の組の成形キャビティが第２のホッパの出口開口と整合すると共に 第１の組の成形キャビティが前記ノックアウト手段と整合して、一方の組の成形 キャビティから成形された材料の各個の分配物が放出されるにつれ他方の組の成 形キャビティに成形可能の材料を充填することを交互に行うようにしたノックア ウト手段と、（ｄ）前記滑動板の下方に配設され放出された成形材料の各個の分 配物を共通領域において受ける手段と、（ｅ）前記滑動板を第１および第２の位 置の間で動かすと共に前記ノックアウト手段を後退位置と伸長位置との間で動か す駆動手段とを包含する、成形可能の材料を処理する成形分配装置。 １３　請求項１２記載の成形分配装置において、前記ホッパの出口開口のそれぞ れから放出される材料に加える圧力をおおよそ均等化する手段を包含する成形分 配装置。 １４　請求項１３記載の成形分配装置において、前記圧力均等化手段が複数のシ リンダ内に滑動可能に装架された複数のピストンであり、前記シリンダが前記ホ ッパと連通しかつ前記ホッパの出口開口と整合して対向しており、或る圧力を前 記ピストンに加えてこれらを前記ホッパの方向にバイアスし、前記ピストンに加 えた前記或る圧力を前記ホッパ内の成形可能の材料に加える前記所定の圧力より も小さい圧力とした成形分配装置。 １５　請求項１４記載の成形分配装置において、ピストンシリンダのそれぞれを 各別の導管を介して加圧空気源に連通し、これらピストンのそれぞれを各別に空 圧制御するようにした成形分配装置。 １６　請求項１２記載の成形分配装置において、前記駆動手段が、それぞれ円板 とホイールとに作動的に接続されこれらを回転させる第１の駆動シャフトと第２ の駆動シャフトとを有するモータであり、前記円板にカムフォロワを偏心的に装 架してこれによってこのカムフォロワが滑動キャリエージに形成したおおよそ楕 円形のカムスロットに沿って動き前記円板の回転運動を前記滑動キャリエージの 往復動運動に変換するようにし、さらに前記滑動キャリエージが一連のかみ合い ラックおよびピニオン歯車を介して前記滑動板に作動的に接続されており前記滑 動キャリエージの往復動運動を前記滑動板に伝達するようにした成形分配装置。 １７　請求項１６記載の成形分配装置において、前記楕円形のカムスロットの短 軸の長さを前記カムフォロワの直径よりも長くし、これによって第１の位置およ び第２の位置における前記滑動板の往復運動を遅延せしめて第１および第２の組 の成形キャビティへの材料の充填および第２および第１の組の成形キャビティか らの成形された材料の各個の分配物の同時放出のための時間を与えるようにした 成形分配装置。 １８　請求項１６記載の成形分配装置において、前記ホイールに第１および第２ のノッチをその周縁部に形成し、前記ホイールを一連の接続レバーおよびアーム を介して前記ノックアウト手段に作動的に接続して、前記第１の位置と第２の位 置との間の前記滑動板の動きと同期して前記ノックアウト手段を前記後退位置と 前記伸長位置との間で動かし、前記ノックアウト手段を、前記レバーのあるもの が前記ホイールの第１および第２のノッチと係合しており前記滑動板がそれぞれ 第１および第２の位置にある時前記伸長位置にあるようにした成形分配装置。 １９　請求項１６記載の成形分配装置において、前記放出された成形材料の各個 の分配物を受ける手段がコンベヤであり、前記モータの第２の出力シャフトが一 連の接続ベルトおよびプーリを介して前記コンベヤに作動的に接続され、前記コ ンベヤを連続的に駆動して前記分配物を材料処理作業の次の段階に送るようにし た成形分配装置。 ２０　（ａ）成形可能の材料を放出する複数の出口開口をそれぞれ有し前記成形 可能の材料を受け入れる互いに間隔を隔てた第１および第２のホッパと、（ｂ） 互いに間隔を隔てた第１および第２の組の成形キャビティが形成され第１の位置 と第２の位置との間を往復動する滑動板であって、前記第１および第２の組の成 形キャビティが、前記滑動板がそれぞれ第１および第２の位置にある時前記第１ および第２のホッパの出口開口と整合して、放出された成形可能の材料を受け入 れておおよそ均一の寸法および重量の各個の分配物に成形する滑動板と、（ｃ） 前記滑動板がそれぞれ第２および第１の位置にある時前記滑動板の第１および第 ２の組の成形キャビティと整合でき、後退位置と前記成形キャビティから成形材 料の各個の分配物を放出する伸長位置との間を動くことができるノックアウト手 段と、（ｄ）前記滑動板を前記第１の位置と第２の位置の間で、また前記ノック アウト手段を前記後退位置と伸長位置との間で同期して往復動せしめる駆動手段 と、（ｅ）前記ホッパの出口開口のそれぞれから放出された材料に加えた圧力を おおよそ均等化させる手段とを包含する、成形可能の材料を成形し分配する成形 分配装置。 ２１　請求項２０記載の成形分配装置において、前記圧力均等化手段が複数のシ リンダ内に滑動可能に装架された複数のピストンであり、前記シリンダが前記ホ ッパと連通しかつ前記ホッパの出口開口と整合して対向しており、或る圧力を前 記ピストンに加えてこれらを前記ホッパの方向にバイアスし、前記ピストンに加 えた前記或る圧力を前記ホッパ内の成形可能の材料に加える前記所定の圧力より も小さい圧力とした成形分配装置。 ２２　請求項２１記載の成形分配装置において、前記ピストンシリンダのそれぞ れが各別の導管を介して加圧空気源に連続しこれらシリンダのそれぞれを各別に 空圧制御するようにした成形分配装置。 ２３　請求項２０記載の成形分配装置において、前記ノックアウト手段が、前記 ホッパのそれぞれの出口開口の中間でこれら出口開口から等距離で前記２組の成 形キャビティ間の距離に等しいところに装架され、これによって前記滑動板が第 １の位置にある時は第１の組の成形キャビティが第１のホッパの出口開口と整合 しかつ第２の組の成形キャビティが前記ノックアウト手段と整合するが、前記滑 動板が第２の位置にあるときは第２の組の成形キャビティが第２のホッパの出口 開口と整合しかつ第１の組の成形キャビティが前記ノックアウト手段と整合して 、ふた組の成形キャビティに交互に成形可能の材料を充填すると共に、充填中で ない方の組の成形キャビティからは成形材料の各個の分配物を放出するようにし た成形分配装置。 ２４　（ａ）成形可能の材料に所定の圧力を加えてこの成形可能の材料を充填す る少なくともひとつの入口開口と前記成形可能の材料を放出する出口開口とをそ れぞれ形成され互いに間隔を隔てた関係で装架された第１および第２のホッパと 、（ｂ）これらホッパの出口開口のそれぞれから放出される成形可能の材料に加 える圧力をおおよそ均等化する手段と、（ｃ）少なくともひとつの第１の組の成 形キャビティを形成され第１の位置と第２の位置との間を移動でき、第１の位置 にある時前記成形キャビティが前記ホッパの一方の出口開口と整合して、放出さ れた成形可能の材料を受け入れてこれをおおよそ均一の寸法および重量の各個の 分配物に成形する成形板と、（ｄ）前記ホッパのそれぞれの出口開口の中間でこ れら出口開口から等距離に装架され、前記成形板が第２の位置にある時前記成形 板の成形キャビティと整合するノックアウト手段であって、後退位置と前記成形 キャビティから成形材料の各個の分配物を放出する伸長位置との間を移動できる ノックアウト手段と、（ｅ）前記成形板を第１の位置と第２の位置との間で、ま た前記ノックアウト手段を前記後退位置と前記伸長位置との間で同期して移動さ せる駆動手段とを包含する、成形可能の材料を処理する成形分配装置。 ２５　（ａ）成形可能の材料に所定の圧力を加えてこの成形可能の材料を充填す るための１対の対向する入口開口と前記成形可能の材料を放出するための複数の 出口開口とを形成した少なくともひとつのホッパと、（ｂ）このホッパの出口開 口のそれぞれから放出される成形可能の材料に加わる圧力をおおよそ均等化する 手段と、（ｃ）少なくとも第１の組の成形キャビティが形成されており第１の位 置と第２の位置との間を移動でき、第１の位置にある時前記成形キャビティが前 記ホッパの出口開口と整合して、放出された成形可能の材料を受入れてこれをお およそ均一の寸法と重量の各個の分配物に成形する成形板と、（ｄ）前記成形板 が第２の位置にある時前記成形板の成形キャビティと整合でき、後退位置と前記 成形キャビティから成形材料の各個の分配物を放出する伸長位置との間を移動で きるノックアウト手段と、（ｅ）前記成形板を第１の位置と第２の位置の間で、 また前記ノックアウト手段を前記後退位置と伸長位置との間で同期して移動せし める駆動手段とを包含する、成形可能の材料を処理する成形分配装置。 ２６　（ａ）成形可能の材料に所定の圧力を加えてこの成形可能の材料を充填せ しめるための少なくともひとつの入口開口と成形可能の材料を放出するための複 数の出口開口とを形成した少なくともひとつのホッパと、（ｂ）このホッパの出 口開口のそれぞれから放出される成形可能の材料に加えられた圧力をおおよそ均 等化させる手段と、（ｃ）少なくとも第１の組の成形キャビティが形成されてお り第１の位置と第２の位置との間を移動でき、第１の位置にある時前記成形キャ ビティが前記ホッパの出口開口と整合して、放出された成形可能の材料を受け入 れてこれをおおよそ均一の寸法および重量の各個の分配物に成形する成形板と、 （ｄ）前記成形板が第２の位置にある時前記成形板の成形キャビティと整合し、 後退位置と前記成形キャビティから成形された材料の各個の分配物を放出する伸 長位置との間を移動できるノックアウト手段と、（ｅ）前記成形板を第１の位置 と第２の位置の間で、また前記ノックアウト手段を前記後退位置と伸長位置との 間で同期して移動させる駆動手段であって、それぞれ円板とホイールとを回転さ せるようにこれらに作動的に接続された第１および第２の駆動シャフトを有する モータと、滑動キャリエージに形成したおおよそ楕円形のカムスロットに沿って 移動できるように前記円板に偏心装架され前記円板の回転運動を前記滑動キャリ エージの往復運動に変換するカムフォロワとを包含し、前記滑動キャリエージが 一連のかみ合いラックおよびビニオン歯車を介して前記成形板に作動的に接続さ れ前記滑動キャリエージの往復運動を前記成形板に伝達するようにした駆動手段 を包含する、成形可能の材料を処理する成形分配装置。