JP2007166942A - 食品生地切断分割装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パン生地等粘着性を有する食品生地を定量的に分割排出して、下方の運行するコンベアの所定位置に確実に同一形状の食品生地を移載することが可能であり、後続する作業工程に定量分割した食品生地を確実に供給する装置を提供する。
【解決手段】 ホッパー底部開口位置に一対の回転軸を同期して回転可能に設け、回転軸にはカッターを設け、回転軸の同期回転によって一対のカッターの先端部が互いに接触することにより、ホッパー内の食品生地を切断して、カッター下方に設けた搬送コンベアに食品生地を移載するにあたり、前記カッターの先端部を長手方向に沿って僅かに捩じれた(リードを付した)形状とし、回転軸の同期回転に伴い、対応する一対のカッター先端部の接触位置が、前記搬送コンベアの下流側から上流側方向に移動して食品生地を切断し、搬送コンベア上に正確に移載する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パン生地等粘着性を有する食品生地を定量的に分割排出して、後続する作業工程に供給する装置に関する。

本発明に関する従来の技術として、本出願人が出願した特許第２７５４４８２号が挙げられる。これは、ホッパーの底部開口位置に一対の互いに対向した方向に回転する平板を設けてカッターとしている。食品生地の切断において、一対のカッターが同期して回転する際にカッターの先端部がカッター全長にわたり同時に接触する構成となっている。
この従来例では、平板のカッターが長手方向に長尺であるほど、切断された食品生地も長尺となるから、カッターにより切断分割された生地が自重落下して、下方に設けたコンベアに移載される際は、切断された長尺生地の中央が先にコンベアに着地し易くなる(図７Ａ参照)。コンベアが比較的高速で搬送されているときには、切断された長尺生地の中央部と両端部ではコンベアに着地する時間差があり、接触したコンベアベルトの搬送により切断された長尺生地に座屈が生じる場合がある（図７Ｂ）。
また、カッター装置のその他の装置として、切断を確実に行なうことを目的としたものとして同出願人の公開技報２０００−２８９４号がある。これは、一対の同期して回転するカッターのブレードの先端部が回転する仮想の外周円上で僅かに捩じれた形状としている。これによればカッターのブレード先端部の接触が、その長手方向全長に亘り同時に行なわれずカッターの回転に伴って、ブレードの接触位置が長手方向に移動することにより生地を切断する。ブレード同士が所謂点接触となり、食品生地の切断を確実に行なおうとするものである。

しかし、この技術においても切断されたコンベア上に正しく載置されない場合がある。それは、ベトベトした粘着しやすいパン生地のような発酵生地の場合には、カッターの両端部の壁面に生地が粘着してしまい下方にあるコンベアに正確に移載載置することができない点(例えば、所定の位置に所定のタイミングでコンベアに移載することができないこと)であり、さらにコンベアの搬送速度が比較的高速の場合には載置される位置の正確さがさらに要求されものである。このような問題が解決されていない。
つまり、食品生地を帯状に成形せしめる帯状の食品生地の生産機において、切断される食品生地の先端部が先行する食品生地の後端部に上方向からオーバーラップした状態を形成するとき(特許第３００９１４２号、特許第３３７１０９２号参照)に、従来技術においては、正確に重ね合わせた状態を同じように再現することができない。特に生地が移載されるコンベアの搬送速度が比較的高速の場合には特に上記した問題により、生地の移載が正確に行われなくなってしまい、したがって一定の帯状の食品生地を生産することができないものである。
特許第２７５４４８２号 公開技報２０００−２８９４号 特許第３００９１４２号 特許第３３７１０９２号

本発明は、パン生地等粘着性を有する食品生地を定量的に分割排出して、下方の運行するコンベアの所定位置に確実に同一形状の食品生地を移載することが可能であり、後続する作業工程に定量分割した食品生地を確実に供給する装置を提供することである。

すなわち、本発明はホッパーの底部開口位置に一対の回転軸を同期して回転可能に設け、回転軸長手方向にブレードを有するカッターを設け、回転軸の同期回転によって一対のカッターのブレード先端部が互いに接触することにより、ホッパー内の食品生地を切断分割する装置において、前記カッターの端部壁面部をカッターと独立して回転可能とした食品生地の切断分割装置である。
また、前記カッターのブレード先端部を円周に捩じれた(リードを付した)形状のカッターを対称に設けて、回転軸の同期回転に伴って対応する一対のカッターブレード先端部の接触位置が長手方向に移動するようにした食品生地を切断分割する装置である。
また、ホッパー底部開口位置に一対の回転軸を同期して回転可能に設け、回転軸には、長手方向にカッターを設け、回転軸の同期回転によって一対のカッターの先端部が互いに接触することにより、ホッパー内の食品生地を切断して、カッター下方に設けた搬送コンベアに食品生地を移載する方法において、前記カッターの先端部を円周方向に沿って僅かに捩じれた(リードを付した)形状のカッターを対称に設け、回転軸の同期回転に伴い対応する一対のカッターブレード先端部の接触位置が、前記搬送コンベアの下流側から上流側方向に移動して食品生地を切断してカッターから食品生地を分離させ、下流側から生地を落下させて搬送コンベア上の生地に移載することを特徴とするものである。

本発明においては、回転軸に設けたカッターの長手方向端部の壁面部を固定された壁面ではなく、回転軸と独立した駆動により回転可能とし、壁面部の回転速度とカッターの回転速度を別々に制御することにより、切断分割された生地を、ホッパー底部の矩形形状を維持したままでホッパー底部から壁面部への粘着がなくスムーズに搬送コンベアの所定の位置に落下載置することが可能となる。

本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は実施例の構成を断面図で示すもので、図２は分割排出装置の一部断面の正面図である。すなわち、パン生地Ｗを収容するホッパー１がフレーム２に支持されて設けられている。ホッパー１の底部開口位置には、パン生地Ｗを切断して分割する分割カッター装置３を設けている。分割カッター装置３の下方には、ベルトコンベア４が設けられている。また図３にはベルトコンベア４に連接してパン生地Ｗ２の重量を測定する秤量ローラー５と、その下流に切断装置６を設けている。切断装置６の下流には、延展装置等の各種成形装置群７が設けられている。

細長いホッパー１内のパン生地Ｗは、分割カッター装置３によって所定の形状に切断され、ベルトコンベア４の上に細長いチャンク状の生地Ｗ１として落下載置されて下流に搬送される。これらの分割されたパン生地Ｗ１はベルトコンベア４上では、その前に切断分割されたチャンク状生地Ｗ１と、その後に切断分割されるチャンク状生地Ｗ１とがそれぞれ連結されて、連続した生地Ｗ２として下流に搬送される。そして、この搬送される連続したパン生地Ｗ２を秤量ローラー５にて測定し、切断装置６にて切断し、所定の重量のパン生地Ｗ３を得る。さらに、このパン生地Ｗ３を、必要に応じて成形装置７によって各種成形を行なうものである。

分割カッター装置３の具体例として、底部開口の長手方向に沿って、対向する一対の回転軸３１を同期して回転可能に設けている。
各回転軸３１には複数のブレード３２を有する回転体３３が軸着されている。ブレード３２の上部分の一部が前記開口部内に収まる位置関係になっている。従って、一対の回転体３３によってホッパー１内に収納される食品生地Ｗを収納保持するものである。
本実施例では、回転軸３１を中心として回転体３３の周囲に３つのブレード３２を放射方向に設けており、これにより３つのブレード３２は回転体３３を円周１２０度で等分割している。
対向する一対の回転軸３１は互いに同期して内側に向かって回転する構成になっている。

ブレード３２の先端部３４は、詳しくは図４に示すようにカッターのブレード３２の回転する仮想の外周円上の同一母線上には設けられておらず、円周方向に所定の角度捩じれた（リードを付した）形状をしている。
一対の回転軸３１の同期回転によって、ブレード３２も同期して回転して、ブレード先端部３４が互いに接するものである。
回転体３３のブレード先端部３４が捩じれているので、従来のように生地切断時にブレード先端部３４が長手方向に沿い同時に接するものではない。つまり、一対の回転軸３１のブレード３２が対称の形状をしているので、同期して回転させるとブレード先端部３４は点接触となり、その接触位置がブレード３２の回転に伴って、カッターの長手方向に移動する。
本実施例では、ブレード３２の捩れ（リード角）が約２０度であり、回転軸が約２０度回転して前記接触位置がブレード３２の端部から他端に移動するようにしており、移動方向がコンベアの下流側から上流側方向に移動するように回転体３３のブレード３２の捻れ方向を対称に形成している。

また、図４に示すように一対の回転軸３１の端部に、回転体３３に連接して回転プレート３６が設けられている。回転プレート３６は同一形状の円板状のプレートを回転軸３１の端部に軸着してブレード３２と独立して回転可能としている。
分割カッター装置３には一対の回転軸３１の駆動のためのカッター用モータ３７を設けて、互いに内側にブレード３２が同期して回転するようにしている。
また、一対の回転軸３１に設けられた回転プレート３６も同期して内側に回転するようにしている。
また、カッター用モータ３７は制御手段３８によりカッター用モータ３７の回転を制御する。また、回転軸３１の同期回転手段については、公知の手段、例えば、複数のギヤを備えた機構で行なうことができる（特開平９−２２００４８号参照）。
回転プレート３６には回転プレート用モータ４８を設けて、一対の回転軸３１を中心に回転するブレード３２と別駆動で回転するようにしている。回転プレート用モータ４８を制御手段３８で制御して、ブレード３２の回転とは異なる回転方向、回転速度で回転することを可能としている。

ブレード３２と回転プレート３６の回転制御は、以下の動作を行なうようにしている（図５参照）。図５Ａはカッター装置の停止（原点）位置を示す。すなわち、コンベア下流端側にあるブレード３２の先端部３４Ｆ同士が当接してホッパー１の底部を封鎖している状態である。作動スイッチによるスタート信号で、一対の回転軸３１を回転させ、次のブレードが当接するまで矢印Ａ方向へ１２０度回転する（図５Ｃ参照）。 さらに回転軸３１を矢印Ａの回転方向（内側送り方向）へ僅かな角度だけ同期回転させてブレード先端部３４を離反せしめ（図５Ｄ）、次に、回転軸３１を逆転させて、下流端側のブレード先端部３４Ｆを接触せしめて回転を停止する（図５Ｅ）。
この１サイクルを繰り返すように制御手段３８にてカッター用モータ３７を制御するようにしている。なお、初期開始時の人手によるスタート信号以後のサイクルの開始は、一回前のサイクルでコンベア４に切断載置された食品生地Ｗ２の後端部（ベルトコンベア４の上流側）を検出センサー４５が検出する信号により行なわれる。
回転プレート３６の回転は、前記１サイクルの間、図５に示すＢ方向に順回転を行なうものである。すなわち、ブレード３２が僅かな角度だけ回転し（図５Ｄ）、次に逆転してブレード先端部３４が再び接触する間（図５Ｅ）も回転プレート３６は順回転を行なう。すなわち回転プレート３６は順回転と停止の繰り返しとなる。

次に、本実施例の動作行程を説明すると、ホッパー１の底部開口が分割カッター装置３によって封鎖されている状態（図５Ａ）から、スタート信号によって、カッター用モータ３７を駆動し、回転軸３１の回転によってブレード３２がパン生地Ｗに食い込んで行く。
このブレード３２は、実施例ではブレード３２の先端部３４が回転軸３１の放射方向（半径方向）に対して傾斜し、回転方向に指向しているので、パン生地Ｗをその先端部３４で効果的に挟み込むことができる（図５Ｂ）。したがって、パン生地Ｗが下方へ送られる動作において、ブレード３２とパン生地Ｗとのすべりを防いで、ブレード３２の回転運動にともなってブレード３２がパン生地Ｗを強制的に下方に引き込み、ついで、ブレード３２の先端部３４が当接して パン生地Ｗを切断して定量的に切断分割することができる（図５Ｃ）。

パン生地Ｗの切断は、最初にコンベア下流端側ブレード先端部３４Ｆの接触によりパン生地Ｗの切断が始まる。さらにブレード３２の回転（約２０度）に伴ってパン生地Ｗは、順次連続して上流側の生地から切断される。従って、ブレード３２の切断位置の移動により順次、切断されるパン生地Ｗ１はホッパー１の底部開口下流側(図面左方向)から先に落下して行き（図６Ａ）、パン生地Ｗ１はベルトコンベア４の上に載置される（図６Ｂ）。切断時においてはブレード３２と、回転プレート３６が同期して回転するから、従来のごとく固定された壁面（ホッパー、フレームの壁面）にパン生地Ｗ１が粘着してパン生地Ｗ１の端部が取り残されることがない。

パン生地Ｗの切断に際しては、ブレード先端部３４が互いに接触してから、さらに離反するように僅かな角度だけ回転することで、パン生地Ｗ１がブレード３２から分離し易くなっている（図５Ｄ）。上記したごとく、ブレード３２が、閉鎖、離反、逆転、閉鎖の動作をしている間 回転プレート３６は順方向に回転（図５に示すＢ方向）するので、パン生地Ｗ１とブレード３２．回転プレート３６にずれを生じさせ、回転プレート３６の壁面部の粘着を抑え、パン生地Ｗ１とブレード３２の分離を確実に行なうことができる。なお、回転プレート３６の順方向への回転速度はパン生地Ｗ１の分離状態に応じて任意に設定することができる。

また、この時ブレード３２に窪み部３９（凹部）を設けていることにより、この窪み部３９はホッパー１内の生地Ｗとブレード３２との非接触部となるので、生地Ｗ１とブレード３２との粘着を抑え、切断されたパン生地Ｗ１がブレード３２から分離し易くなるという結果が見られている。
なお、ホッパーの底部の封鎖状態は、ブレード先端部３４が僅かに捻られているので、ブレード先端部３４が長手方向のいずれかでスキマ３５が生じるが、パン生地のような粘弾性粘着性のある生地が、前記したようなスキマ３５から漏出してくることはない。

本発明の実施例によれば、カッター装置としてのブレード３２と回転プレート３６によってホッパー１内のパン生地Ｗを包囲するようにして分割し、分割された生地Ｗ１がブレード粘着して形状が変形してしまうようなことがない。さらにブレード３２はプラスチックを材料（例えば、ポリプロピレン、超高分子量ポリエチレン等）とした生地非粘着素材を使用することにより、パン生地Ｗに対する切断分割移載の一連の動作を正確に行なうことができる。

また、その他部分の例を説明すると切断分割されたパン生地Ｗ１の下流端部分を連続したパン生地Ｗ２の上流端部分に重ね合わせる際に、ベルトコンベア４にパン生地Ｗ１が移載される箇所のコンベアベルトの形状について、図８に示すようにコンベアベルトの両耳４１の部分を立ち上げた例を示す。この場合、パン生地Ｗ２の幅とほぼ同じ幅の平坦部とその外側部分のコンベアベルトの耳部４１を２枚合わせ構造としたコンベアベルトを用いて、コンベアフレームに設けたベルトガイド４６でコンベアベルト耳部４１の２枚合わせ部分の上側を持ち上げ、生地Ｗ２をガイドするようにしたものである。これは、移載されるパン生地Ｗ１が比較的厚い生地の場合に、下生地から上生地がずり落ちないように生地をガイドするためのものである。
これにより、切断されたパン生地Ｗ１が比較的厚い生地の場合でも下側の生地からずれてしまうようなこともなく、まっすぐな連続したパン生地Ｗ２として次工程へと搬送することができる。
この場合、検出センサー４５でパン生地Ｗ２の後端部を検出するときに、持ち上げたベルト部分がじゃまをしてパン生地Ｗ２の後端部の検出ができなくならないように、検出センサー４５を例えば斜め方向からパン生地Ｗ１を検出できるように設置することで、連続したパン生地Ｗ２を得ることができる。

また、センサー４５の他の実施例としてベルトコンベア４の上流端にセンサー４５を設け、ベルトコンベア４上のパン生地Ｗ２の後端までの距離を検出することにより、所定の距離になったときにセンサー４５からの距離信号に基づき制御手段３８でカッターに分割信号を出し、カッターでパン生地Ｗを切断し、ベルトコンベア４上のパン生地Ｗ２の後端部にパン生地Ｗ１の先端部を重ね合わせて連続したパン生地Ｗ２を得ることができる。

以上説明のとおりの実施態様であるが、本実施例態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で各種設計変更が可能である。
例えば、本実施態様においては、ブレード３２を樹脂製の丸棒素材から切削加工して作った一体ものを使用しているが、その場合にはブレード３２の端部に設けた壁面（回転プレート３６）の上流側を一体ものとした壁面とし、分割された食品生地が離れにくいコンベア下流側だけに回転プレート３６を回転可能に設けることができる。
他のカッターの実施例として図９に示すようにブレード３２を第１のブレード、第２のブレード、第３のブレードが回転軸を囲むようにネジ止めした構成とすることができる。

本発明に係る分割排出装置の断面図である。 本発明に係る分割排出装置の一部断面の正面図である。 本発明に係る分割排出装置の一部断面の側面図である。 本発明のカッター装置の斜視図である。 本発明のカッター装置の動作を示す図である。 本発明のカッター装置による分割生地の移載を示すものである。 従来のカッター装置による分割生地の移載を示すものである。 ベルトの耳部を立ち上げた状態を示すものである。 カッター装置の他の実施例を示すものである。

符号の説明

１ ホッパー
２ フレーム
３ 分割カッター装置
４ ベルトコンベア
５ 秤量ローラー
６ 切断装置
７ 成形装置
３１ 回転軸
３２ ブレード
３３ 回転体
３４ ブレード先端部
３５ スキマ
３６ 回転プレート
３７ カッター用モータ
３８ 制御手段
３９ 窪み部
４５ センサー
４８ 回転プレート用モータ
Ｗ パン生地
Ｗ１ チャンク状生地
Ｗ２ 連続したパン生地
Ｗ３ 所定の重量に切断されたパン生地
Ａ ブレードの回転方向
Ｂ 回転プレートの回転方向

Claims (3)

1. ホッパーの底部開口位置に一対の回転軸を同期して回転可能に設け、回転軸長手方向にブレードを有するカッターを設け、回転軸の同期回転によって一対のカッターのブレード先端部が互いに接触することにより、ホッパー内の食品生地を切断分割する装置において、前記カッターの端部壁面部をカッターと独立して回転可能としたことを特徴とする食品生地切断分割装置。
2. 前記カッターのブレード先端部を円周に捩じれた(リードを付した)形状のカッターを対称に設けて、回転軸の同期回転に伴って対応する一対のカッターブレード先端部の接触位置が長手方向に移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の食品生地切断分割装置。
3. ホッパー底部開口位置に一対の回転軸を同期して回転可能に設け、回転軸には、長手方向にカッターを設け、回転軸の同期回転によって一対のカッターの先端部が互いに接触することにより、ホッパー内の食品生地を切断して、カッター下方に設けた搬送コンベアに食品生地を移載する方法において、前記カッターの先端部を円周方向に沿って僅かに捩じれた(リードを付した)形状のカッターを対称に設け、回転軸の同期回転に伴い対応する一対のカッターブレード先端部の接触位置が、前記搬送コンベアの下流側から上流側方向に移動して食品生地を切断してカッターから食品生地を分離させ、下流側から生地を落下させて搬送コンベア上の生地に移載することを特徴とする食品生地の切断分割移載方法。

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