JPH066026B2 - 食物パツテイー成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野及び従来技術〕 ハンバーガーパッティーや他の挽肉パッティーやチキン
パッティーや魚肉パッティーや模造ステーキやその他の
食品パッティーの生産に使用される食物パッティー成形
機として、高効率かつ大容量のものがいくつか存在す
る。この種の機械で市販のものとしてはイリノイ州、モ
ナケ（Mokena）のフォーマックス（Formax）社で製造・
販売されているＦ−26型、Ｆ−19型及びＦ−12型食物パ
ッティー成形機の三機種があり、これらはそれぞれリチ
ャーズ（Richards）等の米国再発行特許第Re.30、096
号、サンドバーグ（Sandberg）等の米国特許第4 、054、
967号及びラマーティノ （Lamartino）等の米国特
許第4 、182、003号に記載されている。これらの各成形
機は、非常に機能性に富んでおり、これに取付けられた
成形板や他の成形ステーション構成部品に応じて、ほと
んどの所望の任意の形の食物パッティーを作ることがで
きる。しかしながら、これらの成形機のいずれも、特別
の特性をもつほんの２、３のパッティーを所定の食品か
ら作るだけの試作（実験）等の場合又は成形板や他の成
形ステーション構成部材を頻繁かつ迅速に切換える必要
のある試作（実験）等の場合には必ずしも満足のいくも
のではない。更に、大容量の成形機は、小売店や小売用
生産者等の少量生産ユーザーが使用するには適さず、特
に生産するパッティーの種類を頻繁に変える必要がある
場合には不適である。また高効率・大容量の成形機は、
チーズアプリケーター（cheese applicator）等の機器
とスピードを合せる必要がある場合のように生産速度を
変化させるには余り適さない。

（発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段） そこで、本発明の主たる目的は、生産するパッティーの
種類を迅速に変更することができ、従ってパッティーの
条件が頻繁に変わる少容量設備や試作的使用の両方に満
足のいく少容量食物パッティー成形機用の新規かつ改良
型の成形ステーションを提供することである。

本発明の別の目的は、生産速度を広範囲にわたって変え
ることができ、従って生産速度を外部機器の条件に容易
に合せることができる少容量型食物パッティー成形機用
の新規かつ改良型の成形ステーションを提供することで
ある。

本発明の他の目的は、最小のメンテナンスで長期間にわ
たって運転可能でありかつ高機能な少容量型食物パッテ
ィー成形機用の新規かつ改良型の成形ステーションを提
供することである。

従って、本発明は、成形可能な量の食物材料を貯蔵する
貯蔵ホッパーと；この食物材料を上記貯蔵ホッパーから
供給通路内に強制的に送るホッパー供給手段と；プラン
ジャとプランジャ駆動部とを含み、このプランジャを所
定のポンプ・プランジャ路に沿って往復動させ、上記供
給通路からの食物材料を受領し、この食物材を充填通路
内に圧送するピストン型ポンプ手段と；成形板と；この
成形板を充填位置と押出位置との間でほぼ水平な所定の
成形板路に沿って周期的に往復動させる成形板駆動手段
と；を具備し、上記成形板が、上記充填位置にある時に
上記充填通路から圧送された食物材料を受け入れる成形
孔を少なくとも１個有しているような食物パッティー成
形機の成形ステーションに関する。

この成形ステーションの改良構造は、以下の点にある。
即ち、上記ポンプ・プランジャ路は、上記成形板路の下
であってこれとほぼ平行でかつこれから水平方向にずれ
て位置しており、上記充填通路は、上記ポンプ・プラン
ジャ路の出力端から上記成形板路の充填位置までこの成
形板通路を横切る方向に角度をもって上方に延在し、こ
れにより、上記成形板路と上記ポンプ・プランジャ路と
は、共に作業者等が鉛直及び水平の両方向について接近
できるように互いに離れている。更にホッパーは、プラ
ンジャと成形板とそれらの駆動部とから離れるようにポ
ンプ・プランジャ路の上方かつそれから水平方向にずれ
て配設されている。

（実施例及び発明の効果） 第１図及び第２図において、本発明の好適実施例による
パッティー成形ステーション４０を具備する食物パッテ
ィー成形機２０を示している。このパッティー成形機２
０は、比較的小型であり、１サイクルの動作で食物パッ
ティーを一個だけ成形するものであるが、１分当り６５
サイクル（ストローク）以上の比較的高速で運転するこ
ともできる。もちちん成形ステーション４０の基本的機
構は、このような小型のパッティー成形機２０に使用さ
れるものに限られるのではなく、寸法を大きくすればか
なり大型のパッティー成形機にも使用することができ
る。この場合には同一部材を使用し同一動作サイクルで
作動すれば同一製品が得られる。

食物パッティー成形機２０は基部２１を有し、この基部
２１にはキャスタ２２が取り付けられている。基部２１
には更に床に当接する位置決め機構２３が設けられ、こ
の機構２３によって成形機の一端が持上げられ、パッテ
ィー生産施設内にしっかりと固定維持される。食物パッ
ティー成形機２０の作動機構の多くは、基部２１の上面
２４の上方に配設されている。基部２１の上面の一側部
に沿って食品ホッパー２６が延在しており、このホッパ
ー２６は、容積が約6.5立方フィートであるが、もっと
大きな多角的穴を有するパッティー成形機の場合にはこ
の容積をもっと大きくする必要がある。ホッパー２６の
上面開放口には、偏向部材、即ち遮蔽部材２７が取付け
られ、この遮蔽部材２７は肉や魚肉やその他の食品がホ
ッパーへ導入されるのを案内する。

第２図に示したようにホッパー２６の底には２本の送り
スクリュー２８が長手方向に延在しており、これらの送
りスクリュー２８は２個の油圧モータ２９によって駆動
される。送りスクリューは、挽肉やその他の食品をホッ
パー底部に沿って水平方向に押出して丈の低い低部ホッ
パー延長ハウジング３１に送る。このハウジング３１
は、駆動モータ２９から離れた方の、送りスクリュー２
８の端部を取囲んでいる。

成形ステーション４０の入口部を有するホッパー延長部
３１は、供給通路３２の真上に位置し、この通路３２
は、下方及び横方向に延び、プランジャー型の食品供給
ポンプ３３のシリンダ内に通じている。この供給ポンプ
３３のピストン、即ちプランジャ３４は駆動棒３５に接
続され、この駆動棒３５は油圧式駆動シリンダ３６まで
延在しそれに接続されている。ポンプ３３用の出口は充
填用通路３７となっており、この通路３７はポンプシリ
ンダから上方向かつ横方向に延在して往復動成形板４１
の底に位置的に整合している。この成形板４１は、第２
図においては成形空洞、即ち成形孔４２を一個だけ有し
ているが、それを複数個具備することも可能である。即
ち成形機が大型化した時には、成形板には成形孔をかな
りの個数穿設することになるであろう。成形板４１は、
内部ヨーク４３に取り付けられており、これによって駆
動棒４４に接続されている。この成形板駆動棒４４は油
圧式成形板駆動シリンダ４５に接続され、これによって
駆動される。

第１図に示したように、成形機２０は、カバー板４６を
有し、このカバー板４６は、複数の固定スペーサ３８の
間に配置された成形板４１の上に取付けられている。カ
バー板４６には導管４７が接続され、この導管４７は成
形ステーションンの蓋がされている空間から空気圧と少
量の製品がホッパー２６に戻る戻り通路即ち、逃がし通
路を形成している。ハウジング４８はポンプ駆動シリン
ダ３６及び成形板駆動シリンダ４５を取囲んでおり、こ
のハウジング４８の前面パネル４９は便宜上成形機２０
の制御パネルとして使用されている。

パッティー成形機２０は、更に押出、即ち排出機構５０
を具備し、この押出機構５０は、ハウジング５１内に支
持された空気作用シリンダ５２（第２図）を有する。ヨ
ーク５３は、このシリンダ５２の駆動棒を押出カップ５
４に接続しており、この押出カップ５４は、その大きさ
と形状が成形孔４２と同一に定められている。押出部及
び成形部持上アッセンブリ５５は、押出ハウジング５１
とホッパー２６との間に配置されており、成形機２０の
成形板４１やこれに関連する部材を迅速にかつ簡便に交
換するのに使用される。成形機２０は更に排出即ち、移
送コンベア５６を具備し、このコンベア５６の一端は押
出カップ５４の下方に位置している。該コンベア５６の
他端は外方に突出しており、成形機２０が作り出した食
物パッティーを外部に移送する。該コンベア５６は支柱
５７によって支持され、このコンベア５６の一部及び成
形機２０の作動機構の一部は成形機の両側に取外可能に
取付けられた一対の細長防護板５８によって覆われてい
て保護されている。別の一対の防護板５９は、上述の防
護板５９よりも小さくかつ旋回可能に取付けられ、作業
者等が排出機構５０や成形板４１や紙差込機６０の作動
部材に不用意にアクセスすることを防止している。

紙差込機６０は、成形機２０に必要に応じて取付け得る
ものであるので、装置によっては省略されることがあ
る。この紙差込機６０は、その固定支持部材６３上に紙
６４に積重ねられていて、この積重紙６４はスピンドル
６６と金属板製の案内部材６７とによって揃えられ位置
決めされている。差込機６０は更に真空シャトル（不図
示）を具備し、このシャトルは成形板４１に機械的に接
続されこれと共に移動される。シャトルは、成形機２０
の各サイクル毎に紙を一枚、積重紙６４から押出カップ
５４の下の移送位置へ移送し、この移送された紙は、上
記移送位置で固定されている真空作動フレームに移され
て、そして落下した食物パッティーによって真空作動フ
レームから排出されるまで維持されている。このような
紙差込機６０は、本出願と同時に出願され本出願と同じ
譲受人に譲渡されたスコット・エー・リンディ（Scott
A.Lindee）及びウィルバー・エー・ジャンセン（Wilbur
A.Janssen）の米国特許出願第１０６、１２８号に記載
されかつクレームされている。

ホッパー２６とポンプ３３とこのホッパーから成形孔４
２までの供給及び充填通路及び成形ステーションの構成
は、従来のものと異なるが、これ以外のパッティー成形
機２０の構成は公知の機構である。こうして、成形機２
０が運転されると、かなりの量の挽肉や鳥肉や魚肉や他
の食品がホッパー２６の上部開放口内に詰め込まれる。
このとき偏向部材２７は食品の無駄使いに対しての確認
に役立つ。この食品は送りスクリュー２８によってホッ
パー２６の底を移送されて丈の短かい低部ホッパー延長
部３１を満たす。送りスクリュー２８は、連続的に作動
され、これにより食品を下方に向けて供給通路３２に送
り出し供給ポンプ３３のポンプ室の方に送る。その後
に、プランジャ３４がポンプ３３のシリンダから急速に
周期的に引かられると、食品は真空作用によってポンプ
室の中に吸込まれる。

成形機２０の各作動サイクルにおいて、成形板４１は第
２図に実線で示した引込んだ充填位置、即ち成形孔４２
がポンプ３３用出口である充填通路３７の真上に存在す
る位置からスタートする。成形板４１は、各サイクル毎
に成形孔４２が通路３７の上の充填位置に位置する状態
で休止（ドエル）する。この充填位置において成形孔４
２は、通路３７を通って上方にポンプ作用で押出された
肉その他の食品で充填される。

成形孔４２が充填されると、作動サイクルに従ってピス
トン４５が作動されて成形板を第２図の実線位置から外
方へ駆動して仮想線４１Ａの位置へ移動する。充填状態
の成形孔も位置４２Ａに、すなわち機構５０の押出カッ
プ５４の真下に位置する。第７図に示したように、成形
板は押出位置にあるとき所定期間休止される。充填され
た成形孔が押出位置４２Ａにあるときに、空気作用シリ
ンダ５２が作動されヨーク５３とカップ５４とを下方向
に駆動する。このカップ５４は成形済の食物パッティー
を孔４２から押出し、該パッティを移送コンベア５６上
に落下させる。この押出操作の完了後にシリンダ５２は
カップ５４を成形板４１から上方に持上げ、それから、
シリンダ４５が成形板４１が押出位置４１Ａから充填位
置に引き戻す。これにより孔４２は通路３７の上方に位
置し、次のサイクルが開始される。各サイクルにおい
て、シリンダ３６は食物ポンプピストン３４を作動し肉
製品を上方に充填通路３７を介して、充填位置にある成
形孔４２内に押込む。食物パッティー成形機２０の各作
動サイクルの間に、紙差込機６０が、押出ステーション
５０で成形孔４２から排出された各成形済食物パッティ
ーが通過する下方移動通路内に１枚の紙を差込む。

パッティー成形機２０の成形ステーション４０における
本発明による改良点は、第３図乃至第５図に詳細に図示
されている。同図において、供給通路３２及び充填通路
３７はポンプシリンダ７２を有する鋳造物７１内の内部
通路として好適に形成されている。ホッパー延長部３１
が鋳造物７１の上部の一側部の平坦な水平フランジ７３
上に適合されている。供給通路３２が角度づけされて降
下延在し、円筒状ポンプ本体７２の孔内に入り、この円
筒ポンプ７２内には第３図及び第４図に示したようにポ
ンププランジャ３４が突入する。フランジ７３は充填通
路３７の出口を取囲んでおり、この充填通路３７はポン
プシリンダ７２の孔から上方かつ外方へ延在している。

充填通路３７の出口周辺のフランジ７３の一部には充填
板７５が固定され、この充填板７５上にスペーサ３８が
取付けられ、これらのスペーサの間において成形板４１
が充填板７５上に支持されている。もちろん、スペーサ
３８の厚さは、上述のように成形板４１の水平方向往復
動を許容しながら、成形孔４２に対する適切なシール効
果をを付与できるように、成形板４１の厚さに充分近い
値にすべきである。成形ステーションは息抜板７６を有
し、この息抜板７６は、スペーサ３８とこの息抜板７６
の上に位置するカバー板４６とに支持されている。これ
らの板４６及び７６は成形板４１とその成形孔４２とを
覆っている。成形機２０の成形カバー４６、７６は、リ
チャーズ（（Richards）の米国特許第4,097,961号に記
載された構造上の特性を有し、充填板７５はサンドバー
グ(Sandberg)等の米国特許第4,356,595号又はサンドバ
ーグ（Sandberg）の米国特許第4,372,008号に開示され
た特徴を有する。

成形ステーション４０の基本的作動は上述の通りであ
り、挽肉やチキンや魚肉やその他の食品が送りスクリュ
ー２８によってホッパー２６の底部に沿って強制移送さ
れ、第４図及び第５図に矢印Ａで示したようにホッパー
３１を通って供給通路３２内に送り出される。供給通路
３２、ポンプシリンダ７２の孔及び充填通路３７からな
る鋳造物７１内の連続通路のすべてが、食品で充填され
ると、プランジャ３４の引込ストロークによってポンプ
３３の孔が真空になりポンプシリンダ内に食品を吸込
む。成形機２０の各作動サイクルの間にプランジャ３４
が矢印Ｂ方向（第３図及び第４図）に駆動されシリンダ
７２内に入り込み、充填通路３７内の食品はこのシリン
ダ７２に加えられた圧力により決まる圧力で加圧され、
こうして食品はポンプ３３を介して第４図の矢印Ｃに示
されたように充填通路３７内に移送される。

成形板４１が第３図に示したようにその充填位置に達
し、成形孔４２が充填通路３７の開放出口端の上に位置
すると、加圧された食品は、第４図及び第５図に矢印Ｄ
及びＥで示したように充填通路から上昇し充填板７５を
通って成形孔４２内に入る。こうして食物パッティー
は、孔４２内で成形され、成形板４１が移動して第６図
に示したように成形機のサイクルの次の段階である押出
位置に移動すると、この成形済パッティーは、孔４２か
ら放出される。

上述したように、パッティー成形機２０は比較的小型で
あり、実際、好適構造例では成形板４１はその移動路を
横切る方向の全幅が約６インチであり、従って、この成
形機はサイクル（ストローク）毎に比較的大きなパッテ
ィーを一個のみか、又は２〜３個のかなり小さいパッテ
ィーを作り出すようになっている。またパッティー成形
機２０は、作動を低速とする必要がなく、また第６図に
示したように６５ストローク／分の速度で作動すること
もでき、更に高速も可能であろう。他方、この機械的作
動は、第６図に示した押出後の休止期間（post knock-o
ut dwell interval）を増大するだけで、簡単に約２２
ストローク／分まで遅くすることもできる。ロータリー
モータ２９やリニアモータ３６，４５，５２などの油圧
モータを使用すれば、本機の作用の各タイミング関係を
何等変えることなく上述の変更をすることが可能であ
る。このように、パッティー成形機２０は、広範囲での
サイクル速度で効率的に作動することができるので、チ
ーズ・スライスアプリケータ（cheese slice applicato
r）や包装機や角切り器（cuber）又は穿孔器（Perforat
or）等の生産機器の速度条件に合せることができる。

上述したように小容量成形機の場合には多機能性が重要
な性質となる。ホッパー２６パッティー成形機２０の側
部に片寄って配置されており、具体的には、作業者等が
シリンダ３６と４５のいずれかに接近するのにも、又
は、駆動棒３５と ４４のいずれに接近するのにも又は
プランジャー３４と成形板４１のいずれに接近するのに
も何ら障害とならない位置にホッパー２６は配置されて
いる。更にホッパー２６は、作業者等が成形ステーショ
ン４０のいかなる部材に接近するのにも、何ら制限を加
えることはない。従って充填板７５やスペーサー３８や
成形板４１や息抜板７６やカバー板４６を本機の上から
適宜かつ迅速に交換することができ、これは、成形板の
上にホッパーやポンプや他の部材を配置した構成の場合
よりも、極めて容易に行うことができる。

このように、本成形機２０のホッパーは、公知の大部分
の成形板水平往復式成形機とは異なり、成形機の多機能
性や交換特性を制限するものではなく、また、作動圧力
と作動速度と特別な充填板構造等に関しては上述の大形
の大容量成形機と同一特性を有するので、小形成形機が
行う試作（実験）的作業は大形成形機の運転と実質上同
一となる。また、ポンププランジャ駆動部材３５と３６
が成形板駆動部材４４と４５から水平方向及び鉛直方向
に離間されて配置されていることも重要である。このよ
うに成形機２０の上述の部材が水平方向と鉛直方向とに
ずれて配置されていることにより、作業者がメンテナン
ス又は交換の為にそこに接近するのが従来の構造の成形
機に比べて大幅に改善される。

押出及び成形部持上アッセンブリ５５は、パッティー成
形機２０の成形板４１を迅速に交換し、かつこれに伴い
押出カップ５４に必要な変更が要領よくできるように構
成されている。この図示した構成に関して、持上アッセ
ンブリ５５は、第１図及び第５図に示したように成形機
の両側部に配設された一対の固定鉛直支柱９１を具備
し、これらの支柱９１の間には第１図に示したように固
定の横断部材９２が架設されている。この横断部材９２
の中心にはハブ９３が設けられ、このハブ９３には内部
にメネジが刻設されこのメネジには長く伸びているネジ
９４が螺合し、このネジ９４の上端には、手動ハンドル
９５が取付けられている。またネジ９４の下端には、第
５図に示したようにカバー板４６に係合した持続部材即
ちハウジング９６が設けられている。ネジ９４の上端は
押出機構５０のハウジング５１から突出したアーム９７
によって係合されている。このハウジング５１の下部
は、鋳造物として構成されることが好ましく、ハウジン
グ９６との係合部（不図示）を有する。

成形板４１及び、これに関連した一個又は複数個の押出
カップ５４を交換する必要が生じた場合には、充填板７
５とカバー７６，４６との間で成形板４１を保持してい
るナット９８を取り外す。この取外の後に手動ハンドル
９５を回してネジ９４を回転して接続部材９６を持上げ
ると、これと同時にハウジング５１及びこのハウジング
５１内の押出機構も持上げられる。こうして、成形板４
１の取外が可能となり、また押出カップ５４を新しい成
形板の成形孔に合ったものに交換するのも簡単に行うこ
とができる。もちろん、成形板を単一成形孔のものから
複数成形孔のものに又はその逆に交換する場合には、こ
の交換に応じて押出カップ５４を交換すればよい。差込
機６０の交換も必要に応じて行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適実施例を具備した食物パッティ
ー成形機の斜視図である。 第２図は、上記パッティー成形機を一部概略的に示した
第１図と同様の斜視図であり、外部ハウジングとカバー
を破断して内部の基本的作動部品を示してある。 第３図は、第１図の成形機のパッティー成形ステーショ
ンを拡大して示した平面図である。 第４図は、第３図のほぼ線４−４に沿った側面図であ
り、一部概略的に示してある。 第５図は、パッティー成形ステーションを一部概略的に
示した正面図で、内部通路を示す為に一部破断してあ
る。 第６図は、食物パッティー成形機の基本的作用を示すタ
イミングチャートである。 第７図及び第８図は、夫々パッティー成形機用の空気系
及び液圧系を単純化した概略を示した系統図である。 （主要部分の符号の説明） ２０…食物パッティー成形機、 ２６…ホッパー、 ２８…送りスクリュー、 ３２…供給通路、 ３３…食品供給ポンプ、 ３４…プランジャ、 ３５…駆動棒、 ３７…充填通路、 ４０…成形ステーション、 ４１…成形板、 ４２…成形孔、 ４４…駆動棒、 ５０…押出機構、 ５６…移送コンベア、 ６０…紙差込機。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形可能な量の食物材料を貯蔵する貯蔵ホ
   ッパーと、 この食物材料を上記貯蔵ホッパーから供給通路内に強制
   的に送るホッパー供給手段と、 プランジャ及び該プランジャを所定のポンプ・プランジ
   ャ路に沿って往復動させるプランジャ駆動部とを含み、
   上記供給通路からの食物材料を受領し、この食物材料を
   充填通路内に圧送するピストン型ポンプ手段と、 成形板と、 この成形板を充填位置と押出位置との間でほぼ水平な所
   定の成形板路に沿って周期的に往復動させる成形板駆動
   手段と、 を具備し、上記成形板は、上記充填位置にある時に上記
   充填通路から圧送された食物材料を受け入れる成形孔を
   少なくとも１個有している構成から成る食物パッティー
   成形機において、 上記ポンプ・プランジャ路は、上記成形板路の下であっ
   てこれとほぼ平行でかつこの成形板路から水平方向に離
   間された位置にあり、 上記充填通路は、上記ポンプ・ブランジャ路の出力端か
   ら上記成形板路の充填位置までこの成形板路を横切る方
   向に角度づけられて上方に延在し、 これにより、上記成形板路と上記ポンプ・プランジャ路
   とは、共に作業者等が鉛直及び水平の両方向について接
   近できるように互いに離れているようにして構成されて
   いることを特徴とする食物パッティー成形機。
2. 【請求項２】上記ホッパーが、上記ポンプ・プランジャ
   路の上方に位置し、かつ上記ポンプ・プランジャ路が上
   記成形板路から離間されている方向と同方向に上記ホッ
   パーが上記ポンプ・プランジャ路から水平方向に離間さ
   れており、 これにより、上記ホッパーは、上記ポンプ・プランジャ
   路と上記プランジャ駆動部と上記成形板と上記成形板駆
   動手段とから離れている請求項１記載の食物パッティー
   成形機。
3. 【請求項３】上記成形機は、上記成形板の押出位置と位
   置的に整合した押出機構と、上記成形板の押出位置の下
   方であってこの押出位置と位置的に整合した移送コンベ
   アとを更に具備し、 上記ホッパー供給手段と上記ポンプ・プランジャ駆動部
   と上記成形板駆動手段と上記押出機構と上記移送コンベ
   アとが、すべて流体圧駆動モータによって作動され、こ
   れにより上記パッティー成形機は実際の周期をそのまま
   一定に保ちながらサイクル速度を広範囲にわたって調節
   して作動することができる請求項２記載の食物パッティ
   ー成形機。
4. 【請求項４】上記ホッパー供給手段が、夫々、一個の油
   圧モータによって駆動される一対の逆回転送りスクリュ
   ーから成り、 上記ポンプ・プランジャ駆動部と上記成形板駆動手段の
   各々が油圧シリンダから成り、 上記移送コンベアが油圧モータによって駆動される請求
   項３記載の食物パッティー成形機。
5. 【請求項５】上記成形機は、上記成形板押出位置に位置
   的に整合しこの成形機からの各パッティーに一枚の紙を
   係合させる紙差込機手段を更に具備し この差込機は、上記押出機構を駆動するのに使用された
   流体圧手段と上記成形板とによって作動される請求項３
   記載の食物パッティー成形機。