JP6291602B2 - ダイシング装置およびその使用方法 - Google Patents

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Description

本発明は、概して、食品などの固体材料および半固体材料を切断する方法および装置に関する。
「AFFINITY」(登録商標)ダイサは、アーシェル・ラボラトリーズにより製造されている装置であるが、この装置は、これらには限定されないが、特にチーズや肉などの材料をダイシングするのに好適である。「AFFINITY」(登録商標)ダイサは、高容量高出力および正確なカットを可能とするものとして周知である。さらに、「AFFINITY」(登録商標)ダイサは、バクテリアの増殖を阻害する衛生的な設計もなされている。
図1に、「AFFINITY」(登録商標)ダイサの非制限的な一例を示す。製品は、供給ホッパ(図示せず)に供給され、回転インペラ10に入り、遠心力により、スライスナイフ14を備えた固定ケース12の内壁に向けて押し付けられる。スライスナイフ14は、ケース12の開口部に配置され、かつ、インペラ10の回転軸にほぼ並行に方向づけられている。インペラ10のパドルにより、製品はスライスナイフ14まで運ばれ、スライスされて、装置のダイシングユニットに入る。スライスは、回転送りドラム16と送りロール18の間を通過して、回転送りドラム16および送りロール18の回転軸とほぼ平行な回転軸を有する回転円筒カッタ20に入る。円筒カッタ20は、円筒カッタ20の回転軸にほぼ垂直に方向づけられた刃を備えており、この刃によりスライスはストリップにされる。これらのストリップは、その後すぐに、円筒カッタ20の回転軸にほぼ平行な回転軸を有するクロスカッタ22を通過する。クロスカッタ22は、クロスカッタ22の回転軸にほぼ平行に方向づけられた、すなわち、円筒カッタ20の刃に対して横向き、好ましくは垂直に向いた、刃を備えており、最終的なクロスカットを生じさせて、ダイシングされた(さいの目切りされた)製品を生産する。クロスカッタ22の回転速度は、送りドラム16、送りロール18、および円筒カッタ20とは独立して制御可能として、ダイシングされた製品の大きさを選択ないし制御できるようになっていることが好ましい。図1から明らかなように、インペラ10、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、およびクロスカッタ22の回転軸はすべて、互いにほぼ平行である。
図2は、クロスカッタ22の長手方向断面を概略的に示しており(縮尺比率は一定ではない)、中空スピンドル24が表されている。この中空スピンドル24は、第2スピンドル(図3における38)に同軸的に取り付けられるようになっている。中空スピンドル24には、周方向壁26と、その中にクロスカッタ22の刃30を受け入れるように形成されたスロット28が形成されている。
図3は、図1のダイシングユニットの個々の構成要素、すなわち、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、クロスカッタ20、およびこれらに関連する構成部品を示す分解立体図である。図3に示されているように、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、およびクロスカッタ22のそれぞれは、個別のシャフトまたはスピンドルに独立して同軸的に構成されている。このような構成に限定されないが、図3では、送りドラム16およびクロスカッタ22は、それぞれのスピンドルシャフト38に個別に取り付けられ、リテーナ40およびナット42によって固定されている。送りロール18および円筒カッタ20は、図示の例では、それぞれのスピンドルシャフト44に個別に取り付けられ、ボルト45で固定されている。
さらに、図3は、ボルト36により支持バー34に固定された剪断プレート(ストリッパ)32を示している。剪断プレート32は、円筒カッタ20から送られてきた製品(ストリップ)について、クロスカッタ22によりダイシングされる前に、円筒カッタ20からはがすように構成されている上側剪断エッジ47を備えている。スロット46は、剪断プレート32の表面に、円筒カッタ20の刃を受け入れ可能に構成されている。スロット46は、剪断エッジ47まで延在して、隣接するスロット46間の剪断エッジ47の個々のエッジが、円筒カッタ20の隣接する刃の間からストリップを除去できるようになっている。剪断プレート32の下側剪断エッジ48は、クロスカッタ22の刃30に近接しており、円筒カッタ20からクロスカッタ22に送られたストリップに対する完全なダイシングを確実に行えるようにしている。図示の例では、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、クロスカッタ22、剪断プレート32、および支持バー34のすべては、装置の支持構造50、たとえば、固定ケース12に相互接続され、インペラ10、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、およびクロスカッタ22を所望の回転速度で回転させるための駆動システムが組み込まれた、エンクロージャ、フレーム、および/または、その他の構造物に、片持ち支持されている。
上記の構成では、送りドラム16、送りロール18、円筒カッタ20、クロスカッタ22、剪断プレート32、および支持バー34は、相互の関係において、確実かつ正確に配置される必要がある。たとえば、円筒カッタ20、クロスカッタ22、および剪断プレート32は、互いに対して動かないようにして、円筒カッタ20の刃、クロスカッタの刃30、および剪断プレート32が互いに確実に干渉しないようにする必要がある。「AFFINITY」(登録商標)ダイサは、チーズを含む多くの食品処理用途に十分な機能を備えているが、このタイプの装置に対しては、より広い汎用性が要求されている。たとえば、剪断プレート32のクロスカッタ22に対する配置、より具体的には、剪断プレート32の下側剪断エッジ48のクロスカッタ22の刃30に対する配置を適切にして、円筒カッタ20から送られたストリップの完全なダイシングを確実に行えるようにすることが要求されている。
本発明は、さまざまな材料からダイシングされた製品を提供することができる装置および方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様によれば、装置は、食品をスライスして、スライスを生成するナイフと、該ナイフからの前記スライスを受け入れ、該スライスを切断してストリップとするように構成された刃を備える円筒カッタと、該円筒カッタからの前記ストリップを受け入れ、前記ストリップにクロスカットを施すように構成された刃を備えるクロスカッタと、および、前記円筒カッタと前記クロスカッタの間に少なくとも部分的に配置された剪断プレートと、を備える。該剪断プレートは、前記クロスカッタの刃の近傍に第1剪断エッジを備え、前記円筒カッタからの前記クロスカッタにより受け入れられた前記ストリップ確実にダイシングさせるように構成されている。支持バーが前記剪断プレートを支持し、該装置は、前記クロスカッタの刃に対する前記第1剪断エッジの近接性を調整するための手段をさらに備える。
本発明の第2の態様によれば、装置は、固体および半固体の材料のダイシングのために用いられる。該装置は、食品をスライスして、スライスを生成するナイフと、該ナイフからの前記スライスを受け入れ、該スライスを切断してストリップとするように構成された刃を備える円筒カッタと、該円筒カッタからの前記ストリップを受け入れ、前記ストリップにクロスカットを施すように構成された刃を備えるクロスカッタと、および、前記円筒カッタと前記クロスカッタの間に少なくとも部分的に配置され、前記円筒カッタの刃を受け入れるスロットを備えた剪断プレートと、を備える。該剪断プレートは、前記クロスカッタの刃の近傍に第1剪断エッジを備え、前記円筒カッタからの前記クロスカッタにより受け入れられた前記ストリップを確実にダイシングさせるように構成されている。前記剪断プレートは、前記円筒カッタの刃の隣接するペアの間から前記ストリップを除去するための前記スロットの隣接するペア間に設けられた個々のエッジからなる第2剪断エッジをさらに備える。支持バーが前記剪断プレートを支持し、該装置は、前記クロスカッタの刃に対する第1剪断エッジの近接性を調整するための手段をさらに備える。
本発明の他の態様によれば、上述したような構成要素を備えた装置の使用方法が提供される。限定されないが、特に食品をダイシングするための装置の使用が例示される。
本発明により、前記クロスカッタに対する前記剪断プレート、特に前記クロスカッタに対する前記剪断プレートの下側剪断エッジの位置を変更可能とすることにより、前記円筒カッタから受け入れたストラップのダイシングを完全かつ確実に行わせることが可能となる。このような性能により、これらに限定されないが、結合組織を有する食肉のような食品を含む、異なる粘度、質感、硬さを有するさまざまな固体材料および半固体材料をダイシングするための装置の使用が促進される。
本発明の他の態様および効果は、以下の詳細な説明により明らかにされる。
図1は、「AFFINITY」(登録商標)ダイシング装置の一例を示す概略図である。 図2は、図1の「AFFINITY」(登録商標)ダイシング装置のクロスカッタの一部破断長手方向断面図である。 図3は、図1の「AFFINITY」(登録商標)ダイシング装置のダイシングユニットの一部分解立体図である。 図4は、たとえば、図1の「AFFINITY」(登録商標)ダイシング装置のダイシングユニットとして好適な剪断プレートおよび支持バーの一部透視図である。 図5は、図4における剪断プレートのカム機構の詳細図である。 図6は、カム機構の断面を含む、図5の剪断プレートおよび支持バーの一部透視図である。 図7は、カム機構のための調整機能を示す、図4〜図6の剪断プレートおよび支持バーが組み込まれたダイシングユニットの端面図である。
図4〜図7は、たとえば図1に示した「AFFINITY」(登録商標)ダイサなどのダイシング装置に組み込まれるダイシングユニットの構成部品である剪断プレート32および支持バー34を示している。ダイシングユニットは、スライス製品に、そのスライスの切断に対して横断方向に切断(クロスカット)を施して、ダイシング効果を付与し、ダイシングされた製品を生成するように構成されている。ただし、当業者には自明であるが、このダイシングユニットおよびその効果は、そのような使用に限定されることはなく、また、「AFFINITY」(登録商標)ダイサへの適用にも限定されることはない。
図4〜図7に示すように、ダイシングユニットは、剪断プレート32および支持バー34を含む、図1〜図3の「AFFINITY」(登録商標)ダイサのものと同様の構成部品により構成される。「剪断プレート」および「支持バー」の語は、図4〜図7に示す剪断プレート32および支持バー34に関して使用されるが、これらの語は、剪断プレート32および支持バー34の機能を有する他の手段、たとえば、第1の切断装置の製品(ストリップ)を該装置からはがすことを可能とする手段、第2切断装置からの製品を完全確実に切断することを可能とする手段、およびこれらのための支持手段を包含すると理解されるべきである。さらに、図4〜図7に示された実施態様は、これに制限されないが、図1〜図3の「AFFINITY」(登録商標)ダイサの改良ユニットの部品としての使用にも好適である。しかしながら、当然のことながら、このダイシングユニットは、オリジナルの器材としてダイシング装置に装備されることもできる。図4〜図7のダイシングユニット、および、その剪断プレート32と支持バー34(以下、一括して剪断ユニット35と表示する)と、図1〜図3のダイシングユニットとの間の類似性により、以下の図4〜図7に関する説明では、図1〜図3のダイシングユニットとは相違する、図4〜図7の剪断ユニットおよびその剪断の特徴について、特に強調して焦点を当てる。図4〜図7のダイシングおよび剪断ユニットのその他の側面、すなわち、図1〜図3のダイシングおよび剪断ユニットについて説明した、構造、機能、材料などの事項については、その細部についての説明を省略する。さらに、図面において、同様または機能的に類似する要素については、同一の参照数字が付される。
剪断プレート32は、円筒カッタ20およびクロスカッタ22の間に少なくとも部分的に存在し、円筒カッタ20およびクロスカッタ22に対して正確に位置づけされ、円筒カッタ20およびその刃31(図7参照)からの製品(ストリップ)を、これらのストリップがクロスカッタ22の刃30により、円筒カッタ20の刃31によりなされた切断に対して横断する方向にカットされる、すなわち、ダイシングによりダイシングされた(さいの目切りの)製品となる前に、円筒カッタ20およびその刃31から除去するように構成されている。特に、剪断プレート32の上側剪断エッジ47および下側剪断エッジ48は、円筒カッタ20とクロスカッタ22の間に配置される。図7から理解されるように、剪断プレート32のスロット46は、それぞれ円筒カッタ20の刃31を受け入れ、上側剪断エッジ47の隣接するスロット46間のそれぞれのエッジが、隣接するナイフ31の間からストリップを除去する。また、図7から理解されるように、剪断プレート32の下側剪断エッジ48は、クロスカッタ22の刃30に近接しており、円筒カッタ20から除去されたストリップに対するダイシングを完全かつ確実に行わせるためのものである。
図4〜図7の剪断ユニット35は、クロスカッタ22の刃30に対する、剪断プレート32の下側剪断エッジ48の配置および近接性について、より高い精度で達成し、これにより、円筒カッタ20およびその刃31からのストリップのダイシングをより完全かつ確実なものとさせることを意図している。下側剪断エッジ48とクロスカッタ22の刃30との間の間隔を調整できるようにするために、図4に示すように、支持バー34と、上側剪断エッジ47および下側剪断エッジ48の反対側にある背面エッジ54との間に部分的に配置された、カム機構52が備えられる。図6から理解されるように、それぞれのカム機構52は、回転軸60上にディスク状ヘッドを備え、それぞれの回転軸60はいずれも支持バー34に設けられた相補的形状を有する凹部に受け入れられている。図4〜図6に示すように、カム機構52のヘッドは、カム表面56(図5参照)を形成する円すい台形状の周縁を有し、カム表面56は、剪断プレート32の背面エッジ34に対して当接する。カム表面56の回転軸からの広さは漸進的に変化し、回転軸60により形成される回転中心周りのカム機構の52の回転により、支持バー34に対する剪断プレート32の背面エッジ54が変位する。そして、この剪断プレート32の動きにより、剪断プレート32が、支持バー34に対して傾動する。図7から明らかなとおり、剪断プレート32の傾きが大きくなるに従って、剪断プレート32の下側剪断エッジ48は、クロスカッタ22の方に移動し、剪断プレート32の下側剪断エッジ48とクロスカッタ22の刃30との間の間隔(クリアランス)が小さくなる。以下の例示には限定はされないが、剪断プレート32の背面エッジ48が、約0.001インチ(約25μm)の距離(d1)だけ移動すると、剪断プレート32の下側剪断エッジ48は、約0.002インチ(約50μm)の距離(d2)だけ移動することになる。好適な実施形態では、カム機構52により、下側剪断エッジ48は、少なくとも0.015インチ(約380μm)の移動が可能となっている。所望のクリアランスが得られたら、カム機構52のヘッド内に予め形成された複数の通孔62の1つにファスナ58を取り付けて、支持バー34に対して、ねじ止め、あるいはその他の手段により、係合させて、支持バー34上でのカム機構52の回転位置を係止する。剪断プレート32全体は、図6に示すように、少なくとも1本のボルト36により、支持バー34に対して、支持および固定される。
上述のように、剪断プレート32の下側剪断エッジ48とクロスカッタ22の刃30との間のクリアランスを適切に調整することを可能にすることにより、剪断ユニット35および剪断ユニット35を装着したダイシングユニットの汎用性を拡げることができる。これらに限定されないが、下側剪断エッジ48の調整が可能となることにより、たとえば、結合組織を有する食肉のような食品を含む、異なる粘度、質感、硬さを有するさまざまな固体材料および半固体材料をダイシングすることが可能となる。
本発明について、特定の実施形態に基づいて説明したが、当業者がそれ以外の実施形態を採用できることは明らかである。たとえば、ダイシング装置、ダイシングユニット、剪断ユニット、および/または、これらの構成部品の物理的な機器構成については、図示の構成からの変更は可能であり、さまざまな材料および製造方法も使用することができる。すなわち、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載のみによって画定される。
14 ナイフ
20 円筒カッタ
22 クロスカッタ
30 クロスカッタの刃
31 円筒カッタの刃
32 剪断プレート
34 支持バー
46 スロット
47 第2の剪断エッジ(上側剪断エッジ)
48 第1の剪断エッジ(下側剪断エッジ)
52 調節手段(カム機構)
56 カム表面
58 係止手段(ファスナ)
60 軸

Claims (20)

  1. 食品をスライスして、スライスを生成するナイフ、
    前記ナイフからのスライスを受け入れて、前記スライスをカットして、ストリップを生成するように構成された刃を備えた円筒カッタ、
    前記円筒カッタからの前記ストリップを受け入れて、前記ストリップにクロスカットを施すように構成された刃を備えたクロスカッタ、
    前記円筒カッタと前記クロスカッタの間に少なくとも部分的に存在し、前記クロスカッタの刃に近接し、前記円筒カッタからの前記ストリップが、確実に前記クロスカッタにより受け入れられ、ダイシングされるように形成された第1の剪断エッジを備える、剪断プレート、
    該剪断プレートを支持する支持バー、および、
    前記剪断プレートの第1の剪断エッジを前記クロスカッタに対して進退させることにより、第1の剪断エッジと前記クロスカッタの刃との間の間隔を増減させるように構成された、前記クロスカッタの刃に対する第1の剪断エッジの近接性を調節するための調節手段、
    を備えた、切断装置。
  2. 前記調節手段は、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項1に記載の切断装置。
  3. 前記調節手段を係止するための手段をさらに備える、請求項1に記載の切断装置。
  4. 前記調節手段は、前記剪断プレートと前記支持バーの間に配置されたカム表面を有するカム機構を備える、請求項1に記載の切断装置。
  5. 前記カム機構は、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させて、前記剪断プレートの第1の剪断エッジを前記クロスカッタに対して進退させることにより、第1の剪断エッジと前記クロスカッタの刃との間の間隔を増減させるように構成されている、請求項4に記載の切断装置。
  6. 前記カム機構は、軸を備え、該軸を中心に前記カム表面を回転させることにより、前記カム表面が、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項5に記載の切断装置。
  7. 前記軸が、前記支持バーに備えられた該軸と相補的な凹部に受け入れられている、請求項6に記載の切断装置。
  8. 前記調節手段を係止するための手段をさらに備える、請求項4に記載の切断装置。
  9. 前記カム機構は、第1の剪断エッジの少なくとも380μmの移動を可能とするように構成されている、請求項4に記載の切断装置。
  10. 前記カム機構を、該カム機構の軸を中心に回転させて、前記カム表面により、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項4に記載の切断装置の使用方法。
  11. 前記剪断プレートは、第2の剪断エッジと、前記円筒カッタの刃を受け入れるスロットを備え、第2の剪断エッジは、隣接する前記スロット間のそれぞれに、隣接する前記円筒カッタの刃の間から前記ストリップを除去する、個別のエッジを備える、請求項1に記載の切断装置。
  12. 固体材料および半固体材料をダイシングするダイシング装置からなる、請求項1に記載の切断装置。
  13. 前記調節手段を、該調節手段の軸を中心に回転させて、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させることにより、前記クロスカッタの刃に対する第1の剪断エッジの近接性を調節する、請求項1に記載の切断装置の使用方法。
  14. 食品をスライスして、スライスを生成するナイフ、
    前記ナイフからのスライスを受け入れて、前記スライスをカットして、ストリップを生成するように構成された刃を備えた円筒カッタ、
    前記円筒カッタからの前記ストリップを受け入れて、前記ストリップにクロスカットを施すように構成された刃を備えたクロスカッタ、
    前記円筒カッタと前記クロスカッタの間に少なくとも部分的に存在し、前記クロスカッタの刃に近接し、前記円筒カッタからの前記ストリップが、確実に前記クロスカッタにより受け入れられ、ダイシングされるように形成された第1の剪断エッジを備える、剪断プレート、
    該剪断プレートを支持する支持バー、および、
    前記剪断プレートの第1の剪断エッジを前記クロスカッタに対して進退させることにより、第1の剪断エッジと前記クロスカッタの刃との間の間隔を増減させるように構成された、前記クロスカッタの刃に対する第1の剪断エッジの近接性を調節するための調節手段、
    を備えた、固体材料および半固体材料用のダイシング装置。
  15. 前記調節手段は、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項14に記載のダイシング装置。
  16. 前記調節手段は、前記剪断プレートと前記支持バーの間に配置されたカム表面を有するカム機構を備える、請求項14に記載のダイシング装置。
  17. 前記カム機構は、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項16に記載のダイシング装置。
  18. 前記カム機構は、軸を備え、該軸を中心に前記カム表面を回転させることにより、前記カム表面が、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項16に記載のダイシング装置。
  19. 前記カム機構を、該カム機構の軸を中心に回転させて、前記カム表面により、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させる、請求項16に記載のダイシング装置の使用方法。
  20. 前記調節手段を、該調節手段の軸を中心に回転させて、前記支持バーに対して前記剪断プレートを傾動させることにより、前記クロスカッタの刃に対する第1の剪断エッジの近接性を調節する、請求項14に記載のダイシング装置の使用方法。
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