JP2927800B2 - コンピュータ化されたパン用溝切り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐久性生パンに形成するデザインの調整用
コンピュータシステムによって制御される生パン用の溝
切り装置に関する。

〔従来の技術〕

商業上のパン類製造業者によって従来より使用されて
きた水圧式溝切り装置及びパッファ・アプリケータに
は、高粘性水流を分配する静止ノズルが設けられてい
る。そして、これにより高粘性水流を生パンに当てて、
焼き上げられたパンに切り溝を形成している。同様の装
置が、バター、シナモン、はちみつ、砂糖及び他の香味
又は着色液状体を分配するために使用されている。

パン・菓子類製造業にとって商業上有益な水圧式溝切
り装置は、オクラホマ州 メイスビル市に所在のバーフ
ォード株式会社（Burford Corp.）から商業的に入手で
きる。典型的な水圧式溝切り装置は、保持バーに取り付
けられた複数の静止ノズルを組み込んでいる。また、こ
の保持バーはノズルに隣接したパン受け皿に生パンを乗
せて運ぶコンベアの上に横切って伸長している。生パン
がノズルの下方の直線の経路に沿って移動させられると
き、水流はこの生パンの上面に直線状スリットを形成す
る。また、受け皿の前縁が現定位置に達したとき近接ス
イッチが液流を流し出す。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、コンベア経路の長さ方向に伸長する直線状スリ
ット以外のパターンを形成する装置は商業的にはうまく
いかなかった。その理由は、ひと焼きのパンの上面を横
切って斜めに伸長する１つ以上のスリットを形成しよう
とする、空気シリンダで保持され、コンベアを横切る方
向に移動させられるノズルによって形成されるスリット
の開始点及び終止点を正しく位置させることが困難であ
ったからである。

パンにデザインを形成することができる薄切り装置に
は、例えば、略符、数字、文字又はその他の印の形成が
必要とされている。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

ここで開示する水圧式溝切り装置は特にコンベアで運
ばれる耐久性生パンにカットを入れるようにしたもの
で、一般に加圧流体の供給源と、複数のノズルを搬送す
るモータ付きカッタと、生パンを運ぶコンベアに関係し
て前記ノズルの所定移動を確立し維持するコンピュータ
化制御システムとを備えている。前記カッタは前記複数
のノズルが取り付けられた多岐管を備えている。またこ
の複数のノズルは、コンベアを横切ってその上方に伸長
する案内手段に沿って移動可能のキャリジによって保持
されている。前記キャリジはステッパ・モータによって
駆動されるタイミング・ベルトに固定されている。また
このステッパ・モータは、前記コンピュータ化システム
によって制御されて、前記キャリジの移動を開始させ且
つ終止させ、前記ノズルを通して流体流れの開始と終止
とを行っている。前記コンピュータ化システムは、一
次、二次又三次の式に応じて所定パターンを形成するた
めにプログラムが予め作成されている記憶装置を組み込
んでいる。例えば、前記ノズルがコンベアを横切る方向
に移動することにより、コンベアの移動方向の平行又は
コンベアの移動方向に垂直又はこれらの間の任意の角度
で伸長する直線状スリットを、生パンの表面に容易に形
成することができる。また、記憶装置から特定のプログ
ラムを選択するだけで、のこぎり歯状又は正弦波形を生
パンの表面に容易に形成することができる。

受け皿速度センサと受け皿位置センサとがコンベアに
関係して取り付けられているので、コンベア上に受け皿
の速度を示すデータがコンピュータに供給される。従っ
て、前記受け皿位置指示器が前記ノズルに関係した前記
受け皿の位置を示す信号を前記コンピュータに供給する
とき、作動サイクルが開始される。前記コンピュータ化
制御システムは、コンベアで運ばれる前記受け皿の速度
変化に応答して前記ノズルの移動を調整するようになっ
ている。即ち、コンベアの速度が増加する場合には、前
記センサが信号を供給し、これにより前記コンピュータ
化制御システムは前記ノズルの移動速度を増加させ、し
かも前記ノズルを通した流体の流れが開始され、終止さ
れるそれぞれの時点を調整する。

〔実施例〕

図面の第１図及び第２図を参照すると、コンピュータ
化されたパン製造用溝切り機構20は、カッタ機構60と、
水圧システム140と、カッタ機構60の移動を制御するコ
ンピュータ化制御パネル150とを備えている。

コンベア25は従来通りに設計されており、離間した側
枠26及び28を備えている。この側枠26及び28はこれらの
間に伸長したシャフト30及び32を有している。またこの
シャフト30及び32は、コンベアベルト34及び36が取り付
けられているプーリを有している。案内レール35は側枠
26及び28から保持されており、コンベア25によって運ば
れる受け皿の位置を定めるように配置されている。コン
ベア25は従来通りの設計であって、溝切り構造体との組
み合せを除き、ここで開示する本発明の構成部分を形成
するものではない。典型的なコンベアは、パン焼室にて
１つ以上のステーションを通して、例えば30m（100フィ
ート）／分の速度で、例えば50.8cm（20インチ）の幅を
有する受け皿を運ぶ。

溝切り機構20の枠組立体40は、垂直に伸長した、即ち
一般に長四角形状の土台50から上方に伸長した隅柱42、
44、46及び48を備えている。土台50と、隅柱42、44、46
及び48とは、図面の第２図によく示しているようなアン
グル部材で建造することが好ましい。また溝形部材52、
54、56及び58は、隅柱42、44、46及び48の上端部にそれ
ぞれ固定されて、往復カッタ60用の保持体構造を構成し
ている。取付け金具38は、ボルト締め又は他の方法でコ
ンベア側枠26及び28と枠組立体40との間に固定されて、
薄切り機構20とコンベア25との間に剛性構造接続機構を
もたらし、この結果、カッタ60の往復運動から生じる慣
性負荷を保持している。

図面の第３図に概略的に示すように、カッタ60は、案
内バー70に移動可能に取り付けられた摺動体ブロック65
を備えている。この案内バー70は軸受スリーブ72及び74
中に支持された対向する端部を有している。また軸受ス
リーブ72及び74は、溝切り機構20の枠組立体40の対辺に
隣接した溝形部材52及び54に固定されている。本発明の
図示の実施例において、案内バー70は1.59cm（5/8イン
チ）の径を有する丸いステンレス鋼ロッドで構成されて
いる。また摺動体ブロック65は、中空管状体部材66の対
向端部に固定されている離間した軸受けブロック62及び
64により構成されている。軸受けブロック62及び64に
は、案内バー70に移動可能に保持されている線状ブロッ
ク63が設けられている。

図面の第３図及び第６図に示すように、溝68は軸受け
ブロック62及び64のおのおのの前面に形成されている。
溝穴82を有する取付け金具80は、摺動可能に溝68中に配
設されており、止めねじ84によって軸受けブロック62及
び64に固定されている。

軸受けブロック62及び64の上面には溝が切られてお
り、この溝を通して歯92が設けられたタイミング・ベル
ト90が伸びている。下面にラック歯88が設けられている
被せ板86は、ラック歯88がタイミング・ベルト90上の歯
92と掛合いするように配置されている。被い板86はま
た、止めねじ89によって軸受けブロック62及び69に固定
されている。以下において一層十分に説明するように、
摺動ブロック組立体65はタイミング・ベルト90によっ
て、コンベア25を横切って伸長している案内バー70の長
さ方向に往復移動させられる。

摺動ブロック組立体65の本体部材の中心部には出っ張
り67が設けられており、この出っ張り67の端部100には
ピボット・ピン101によって揺れ止めリンク102が固定さ
れている。また揺れ止めリンク102の端部103は、ピボッ
ト・ピン104によって第２の揺れ止めリンク102の端部10
5に旋回転式に固定されている。この第２の揺れ止めリ
ンク106の別の端部107は、ピボット・ピン108によって
枠組立体40に属する溝形部材58に旋回転式に固定されて
いる。これらの揺れ止めリンク102及び106は摺動ブロッ
ク組立体65が案内バー70の回りに回転しないようにして
いる。

図面の第２図、第３図及び第６図を参照すると、ステ
ッパ・モータ110は、被駆動シャフト115の端部の撓み軸
継手114に駆動に固定された駆動シャフト112を有いてい
る。また、被駆動シャフト115は、ボルト締め又は他の
方法で枠組立体40の溝形部材54に固定された軸受けブロ
ック115中に伸長して、これに回転可能に固定されてい
る。タイミング・ベルト用プーリ94は被駆動シャフト11
5に取り付けられている。第２のタイミング・ベルト用
プーリ96は短シャフト118に固定されている。またこの
短シャフト118は、取付け金具119によって枠組立体40の
溝形部材52に固定された軸受けブロック117中に回転可
能に取り付けられている。

図面の第４図によく示してあるように、遊びプーリ11
3は回転可能にシャフトに保持されている。またこのシ
ャフトは、タイミング・ベルト90の張力を調整するため
に枠部材58に旋回転式に固定された調整可能の耐張アー
ム111に固定されている。

第３図、第４図及び第６図に示すように、多岐管120
にはそれぞれ第１及び第２のノズル列124及び126を構成
している複数のノズル122がねじ込み式に固定されてい
る。また多岐管120は内部壁室121を有する中間管状体部
材を備えている。水又は他の流体は、供給管路130の一
端に固定された管継手128を通して隔室121へと供給され
る。電磁弁132は、供給管路130の他端と、加圧流体の適
切な供給源140につながっている供給系路134との間に接
続されている。加圧流体の供給源140は、加圧流体をア
キュムレータ又は他の適切なリザーバーに送給するポン
プ144を備えていることが好ましい。この際、電磁弁132
が開くと、流体はアキュムレータ又は他の適切なリザー
バーからノズル122を通して供給される。

水又は他の適切な流体から汚染物質を除去するため
に、流体供給源140はバックアップ・フィルタ142と共に
小型のミクロン・フィルタ141を備えていることが好ま
しい。このバックアップ・フィルタ142は、一体型安全
弁を有する回転羽根型ポンプ144に接続されている。ポ
ンプ144の出口はＴ字状管継手145と圧力調整器146とを
通して供給系路134と圧力アキュムレータとに接続され
ている。

供給系路134の流体圧力は一般に40ないし60psiの範囲
にある。またポンプ144の吐出し圧力は、ノズル122によ
って形成される噴射水で耐久性生パンに入れるカットの
量を制御するために調整可能となっている。高繊維生パ
ンにカットを入れるためには低繊維質生パンの場合に比
してわずかに高い圧力が必要である。

ノズル122は直径が例えば0.0406mm（0.0016インチ）
の開口部を有することが好ましい。この際、水はこの開
口部を通して高速で生パン片に注がれて、この生パン片
に1.59ないし3.18mm（1/16ないし1/8インチ）の間隔を
置いてカットを入れるので、加工された生パンはナイフ
又はねじりによってカットが入れられたかのように見え
る。ひと切れの生パンにおけるカットの深さは加工され
たパンの「傷跡」に影響を及ぼす。

多岐管120と供給管路130とを流体を満たし続けて空洞
現象を防ぐために、各ノズル122には例えば5psiの所定
の開口部圧力を有する逆止弁が設けられている。この逆
止弁はまた、電磁弁132が閉じたときノズル122から流体
がしたたるのを防ぐ。

多岐管120は、摺動ブロック組立体65に関して垂直方
向に調整可能であり、このためノズル122の端部と生パ
ンの上面との間の間隔を調整することができる。

ステッパ・モータ110と電磁弁132とは、コンピュータ
によって制御され、このためコンベア34、36に関して多
岐管120を往復運動させる摺動ブロック65を移動させ
て、ノズル122を介して流れを制御することができる。
リミットスイッチ148及び149は案内バー70に調整可能に
固定され、これにより、以下において一層十分に説明す
るように、摺動ブロック組立体65の移動距離を制限する
ことができる。

システムを制御するコンピュータ150の概略図を図面
の第10図に示す。また論理流れ図を第11図に示す。

第10図に概略的に示すコンピュータ150は、8088マイ
クロプロセッサと、メモリ装置として機能するディスク
装置とを備えたIBMの製品名PC型パーソナル・コンピュ
ータである。

このコンピュータ150は制御キャビネット160に取り付
けられている。またこの制御キャビネット160は、第７
図及び第８図に示すように、側壁161及び162と、端壁16
3及び164と、前壁165と、背壁160とを備えている。入口
用開口部168は端壁164に設けられ、出口用開口部170及
び171はそれぞれ端壁163及び側壁162に設けられてい
る。空気フィルタは取入れ口用開口部168に取り付けら
れ、冷却ファン175a及び175bは出口用開口部170及び171
を通して空気を押しやるために取り付けられている。キ
ー・パット198、オンオフ電源スイッチ178及びLCDディ
スプレイ179は前壁165に取り付けられている。

キャビネット160に納められたコンピュータ150の精巧
な構成要素を保護するために、制御キャビネット160が
剛性構造からなり、十分な冷却と空気濾過性能を備えて
いることが重要である。キャビネット160の内部を図面
の第９図に示す。第９図は回路ボードと電源とを取り除
いた状態で構造の詳細を一層明確に示している。しかし
ながら、第９図に示すように、出口用開口部170及び171
に隣接して取り付けられた冷却ファン175a及び175bによ
って、濾過された冷却空気が入口用開口部168を通して
引き込まれる。コンピュータ150用の電源は、この電源
からの熱を出口用開口部170及び171を通して直接消散す
るために、出口用開口部170及び171に隣接して取り付け
られていることが好ましい。

第12図に示すように、中央制御装置180は普通のディ
スク装置185と、入出力制御盤190及び195とに接続され
ている。入出力装置（指示装置）190は、スパッパ・モ
ータ110用の装置192を指示するために使用されている。

入出力装置195は、バッファ196を介してキー・ボード
198と、一対の受け皿センサ200及び202と、警報回路205
と、吹付け回路入力装置210とに接続されている。

キー・ボード198は図面の第13図に示してある。この
キー・ボード198は単純化されていて、コンピュータ・
システムに関する知識も必要なく、装置を作動させるこ
とができる。電源スイッチ178を介してシステムがター
ン・オフされた後、「init」が印されたキー220と押圧
すると、始動プログラムが飛ばされて診断プログラムが
開始される。この診断プログラムはコンピュータの諸回
路と、関連した補助装置の諸回路との試験を行う。

「recall」キー230を押圧すると、コンピュータ150が
準備されて規定プログラムがロードされる。キー231及
び232の指定により、ディスク装置185に格納されたプロ
グラムがコンピュータ150にロードされる。

「spray」と印されたキー225を押圧することにより、
ステッパ・モータ110が駆動されてて作動サイクルが開
始され、しかもコンピュータ150が電磁弁132を付勢する
ので操作員はノズル122の流体流れによって入れられた
カット列を容易に観察することができる。流体流れの衝
撃点が正しく位置しなければ、キー221ないし224を押圧
して、衝撃点を現在位置から被調整位置に移動させる。

「save」キー235の押圧により、変更プログラムがデ
ィスク装置185に格納される。また「reset」キー240を
押圧すると、コンピュータ・メモリがクリアされて、異
なるプログラムをロードすることができる。

受け皿速度センサ200と受け皿位置センサ202とは、ビ
ーム型センサであり、例えば、受け皿Ｐの存在を示す信
号を生成するイフェクタ（Efector）8033近接センサで
構成される。受け皿Ｐの長さが既知のとき、センサ200
からの出力によりコンピュータ150は受け皿の速度を計
算する。またセンサ202からの出力はコンピュータ150に
よって使用されて、作動サイクルが開始される。

第14図及び第15図に示すようなパターンを構成するカ
ットＣは、選択されたコンピュータ・プログラムによっ
て生パンDNI形成されることは明らかである。このシス
テムでは受け皿の前縁と後縁との間に、関数の次数の速
度が逆数で決定される如何なる三次の数学的関数をもト
レースするようにプログラムを作成することができる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、コンピュー
タ化制御システムを導入して、所望するパターン用のプ
ログラムを選択し、且つ、ノズルを通した流体流れの開
始点及び終止点を適宜調整する通した流体流れの開始点
及び終止点を適宜調整するようにしているので、シェブ
ロン・パターンを始めとして一次、二次又は三次の関数
式に応じた所望する溝型パターンを生パンに容易に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンベアに関連した生パン用のコンピュータ化
溝切り装置を示す側面図、第２図は第１図に示す装置の
平面図、第３図は同じく第１図に示す装置の部分正面斜
視図、第４図は同じく第１図に示す装置の概略的正面
図、第５図は同じく第１図に示す装置の概略的平面図、
第６図は第５図の線６−６についての拡大断面図、第７
図は制御パネルを示す平面斜視図、第８図は同じく制御
パネルを示す底面斜視図、第９図は同じく制御パネルの
構造をより明確に示すためにコンピュータ・ボードを除
去した状態で制御パネルの内部を示す斜視図、第10図は
電源・制御システムを示す概略図、第11図は論理流れ
図、第12図はコンピュータ化制御システムを概略的に示
すブロック図、第13図は同コンピュータ化制御システム
をプログラムするために操作員によって使用されるキー
・ボードを示す正面図、第14図はシェブロン・パターン
が形成された複数の焼き上げパンを移動させるパン用受
け皿を示す概略図、第15図は同じくシェブロン・パター
ンが形成された２個の焼き上げパンを示す拡大概略図で
ある。 20……溝切り機構、25……コンベア、26、28……コンベ
ア側枠、40……枠組立体、60……カッタ機構、62、64…
…軸受けブロック、65……摺動体ブロック、70……案内
バー、80……取付け金具、90……タイミング・ベルト、
102、106……揺れ止めリンク、110……ステッパ・モー
タ、120……多岐管、122……ノズル、128……管継手、1
30……供給管路、132……電磁弁、134……供給系路、14
0……加圧流体供給源、144……ポンプ、150……コンピ
ュータ、160……制御キャビネット、178……電源スイッ
チ、179……LCDディスプレイ、180……中央制御装置、1
85……ディスク装置、190、195……入出力制御盤、196
……バッファ、198……キー・パッド、200、202……受
け皿センサ。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンベアで運ばれる製品にカットを入れる
   水圧式薄切り装置において、 前記コンベアに隣接して設けられた保持手段と、 前記保持手段に設けられ前記コンベアを横切って伸長す
   る案内手段と、 加圧流体の供給源と、 ノズルと、 加圧流体の前記供給源を前記ノズルに作動可能に接続す
   る手段と、 キャリジと、 前記キャリジを前記案内手段に移動可能に固定する手段
   と、 前記ノズルを前記キャリジに固定する手段と、 前記キャリジを前記案内手段の長さ方向で前記コンベア
   を横切る方向に移動させる駆動手段と、 モータと、 可撓性ベルトと、 前記モータを前記ベルトに駆動可能に接続する手段と、 前記ベルトを前記キャリッジに固定して前記キャリッジ
   を前記案内手段の長さ方向で前記コンベアを横切る方向
   に移動させる手段と、 前記モータと関連し、前記ノズルを前記コンベアを横切
   る方向に移動させて、前記ノズルから分配される流体を
   前記コンベアによって移動される製品に衝突させ、これ
   により前記製品に形状パターンを形成してなる制御手段
   と、 を具備したことを特徴とする水圧式溝切り装置。
2. 【請求項２】コンベア（25）で運ばれる耐久性生パン片
   にカットを入れてパターを形成してなる装置において、 ディスペンサ・ヘッド（60）と、 前記ディスペンサ・ヘッド（60）に設けられた流体ディ
   スプレイ（120）と、 前記ディスプンサ・ヘッド（60）を前記コンベア（25）
   を横切って移動させる手段と、 前記コンベア（25）で運ばれる生パン片の速度を検知す
   る第１の検知手段（200）と、 前記生パン片の位置を検知する第２の検知手段（202）
   と、 前記第１及び第２の検知手段（200、202）と関連して前
   記ディスペンサ・ヘッド（60）を前記生パン片との所定
   関係で位置させるようになっており、前記流体ディスペ
   ンサ（120）を付勢して前記ディスペンサ（120）を前記
   コンベア（25）を横切る方向に所定速度で移動させ、こ
   れにより前記生パン片にパターンを形成してなる制御手
   段（150）と、を具備したことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】前記ディスペンサ・ヘッド（60）を前記コ
   ンベア（25）を横切って移動させる前記手段は、モータ
   （110）と、可撓性ベルト（90）と、前記モータ（110）
   を前記ベルト（90）に駆動可能に接続する手段（114、1
   15、94）と、前記ベルトを前記ディスペンサ・ヘッドに
   固定する手段（86）と、を備える請求項２に記載の溝切
   り装置。
4. 【請求項４】前記制御手段が、指示手段（190）に接続
   されている中間処理装置（180）と、遠隔表示装置アダ
   プタと、入出力制御盤（195）と、記憶装置制御カード
   （185）と、を備えている請求項２又は３記載の溝切り
   装置。
5. 【請求項５】前記コンベア（25）で運ばれる前記生パン
   片の速度を検知する前記第１の検知手段（200）と前記
   生パン片の位置を検知する前記第２の検知手段（202）
   とが、前記入出力制御盤（195）を介して前記中央処理
   装置（180）に接続されてなる請求項４に記載の溝切り
   装置。
6. 【請求項６】前記入出力制御盤（195）に接続されてい
   るキー・パッド（198）を更に備えている請求項５に記
   載の溝切り装置。
7. 【請求項７】前記制御手段が、離間した側壁（161、16
   2）と、離間した端壁（163、164）と、背壁（166）とを
   備えた制御パネル（160）に取り付けられ、点検扉（16
   5）が前記側壁の一方にちょうつがい式に固定され、し
   かも前記キー・パッド（198）が前記点検扉（165）に取
   り付けられてなる請求項６に記載の溝切り装置。
8. 【請求項８】前記キー・パッド（198）が、ホーム・キ
   ーと、前記ホーム・キーの回りに配置された４方向キー
   （211〜224）とを含む複数のキーを備えて、前記コンベ
   ア（25）と関係して前記ディスペンサ・ヘッド（60）の
   移動に関する開始と、終結と、速度とを調整するために
   前記中央処理装置（180）に格納されたプログラムを調
   整してなる請求項７に記載の溝切り装置。
9. 【請求項９】前記流体ディスペンサ（120）はノズル（1
   22）を備えている請求項２に記載の溝切り装置。
10. 【請求項１０】前記ノズル（122）を移動させるための
    前記手段が、 前記コンベア（25）に隣接して設けられた保持手段（7
    2、74）と、 前記保持手段（72、74）に設けられ前記コンベア（25）
    を横切って伸長する案内手段（70）と、 加圧流体の供給源（140）と、 加圧流体の前記供給源（140）を前記ノズル（122）に作
    動可能に接続する手段（130、134）と、 キャリジ（66）と、 前記キャリジ（66）を前記案内手段（70）に移動可能に
    固定する手段（62、64）と、 前記ノズル（122）を前記キャリジ（66）に固定する手
    段（80、84）と、 モータ（110）と、 可撓性ベルト（90）と、 前記モータ（110）を前記ベルト（90）に駆動可能に接
    続する手段（114、115、94）と、 前記ベルト（90）を前記キャリッジ（66）に固定して前
    記キャリッジ（66）を前記案内手段（70）の長さ方向で
    前記コンベア（25）を横切る方向に移動させる手段（8
    6、89）と、 前記モータ（110）と関連し、前記ノズル（122）を前記
    コンベア（25）を横切る方向に移動させて、前記ノズル
    （122）から分配される流体を前記コンベア（25）によ
    って移動される製品に衝突させ、これにより前記製品に
    形状パターンを形成してなる制御手段と、 を備えている請求項９に記載の溝切り装置。