(57)【要約】      （修正有）【課題】本装置は、機械式または電子機械式（機械式と電子式の複合）バージョンで設計することができ、死後硬直によって引き起こされる高い硬さレベルを含む、様々な硬さ状態を持つ魚の骨抜きを可能とする。魚の骨抜き装置および方法の提供。【解決手段】本発明は、死後硬直した魚を含む魚から骨を抜き取る装置および方法に関する。本方法は、振動を利用して肉から骨を剥離するステップと、その後、骨を引き抜くために必要な引張力だけで骨を抜き取るステップとを含み、これにより、肉の内側および外側の損傷なく、完全性が保たれる。本装置は、振動発生機と、骨抜き器具と、振動を振動発生機から骨抜き器具に伝える手段とを備えている。好ましい実施形態においては、本装置はさらに、最大出力トルク制御手段を備えるトルク発生機を備えている。【選択図】  図２
2006141396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生手段と、骨抜き器具と、前記発生手段から前記骨抜き器具へと振動を伝える手段とを備えることを特徴とする骨抜き装置。
【請求項２】
前記振動発生手段が、最大出力トルクの大きさを制御する手段を備えるトルク発生手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トルク・振動発生手段が、電子機械式バージョンにおいて、トルク可変機能を有するトルク動力源と、前記動力源に作用するトルク制御装置とを備え、これにより、ある振動数、振幅および大きさのトルク・パルスのメインシーケンスを発生すると共に、より短い期間およびより大きな振動数を有し、かつ、制御された振動数、期間、振幅および大きさを有するトルク・パルスの二次的シーケンスを発生することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御装置が、発生しうるパルスのタイプによらず、骨をつぶしうるパルスをフィルターで除き、伝えられるトルクの最大の大きさを制限することができることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記骨抜き器具が、入力トルクを骨の引張力に変換するものであり、挟み具、ローラーおよび縁取り部、空気作動式挟み具、ならびにディスクからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記骨抜き器具がローラーおよび縁取り部を備えるものである場合に、前記ローラーに溝がつけられていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記骨抜き器具がディスクを備えるものである場合に、前記ディスクは、回転状態にあるときに、ディスク間の距離が外から見て変動し、これにより骨を捉えることを可能とすることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
骨を捉えるステップと、振動を加えるステップと、肉の損傷を避けるために、必要な引張力のみを加えながら骨を抜き取るステップとを含むことを特徴とする魚の骨抜き方法。
【請求項９】
振動発生手段と、骨抜き器具と、前記発生手段から前記骨抜き器具へと振動を伝える手段とを有する骨抜き装置を、骨抜きすべき肉の上で位置決めするステップと、骨を捉えるステップと、振動を加えるステップと、肉および骨を損傷せずに引張力により骨を引き抜くステップとを含み、自由選択で、抜き取られた骨を廃棄するステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の魚の骨抜き方法。
【請求項１０】
振動発生手段を備え、さらに、トルクの最大の大きさを制御する要素と、前記発生手段から骨抜き器具へと振動を伝える手段とを備える骨抜き装置を、骨抜きすべき肉の上で位置決めするステップと、骨を捉えるステップと、振動を加えるステップと、骨も肉も損傷せずに引張力により骨を抜き取るステップとを含み、自由選択で、抜き取られた骨を廃棄するステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の魚の骨抜き方法。
【請求項１１】
高レベルの死後硬直または同様な状態に起因する高い硬さレベルを持つ魚の骨抜きに適していることを特徴とする、請求項１に記載の骨抜き装置の使用方法。
【請求項１２】
振動発生手段と、骨抜き器具と、該発生手段から前記器具へと振動を伝える手段とを含む装置を備えることを特徴とする、魚の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚の骨抜き装置および方法に関する。本装置は、肉の完全性に悪影響を与えることなく、また、骨を折ってしまうことなく魚の骨の抜き取りを可能とし、これにより、骨の一部が魚肉内に入ったままとなることが避けられるものである。
【背景技術】
【０００２】
既に骨抜きがなされた切り身の形で様々な種類の魚を販売することは、一般的である。これらの切り身は、魚を背骨の両側に沿って手で、ナイフを使って、または装置を用いておろすことで得られる。これらの装置はそれぞれ、切り身の完全性に損なわないようにして背骨から肉のほとんどを切り離すように設計されている。しかし、腹骨（「ピンボーン」）の存在により、満足な製品を供給するためにさらなる骨抜きが必要とされる。そのため、切り身を切り取った後に、多少の骨（ピンボーン）が付着したままに、また場合によっては魚肉に入ったままとなっており、これらを抜き取らなければならない。
【０００３】
この問題は、あらゆる種類の鮭の処理時に存在するものであり、鮭製品が、最高の品質規格に適合することが必要とされる非常に要求の厳しい市場向けである国々においては、特に複雑である。
【０００４】
その品質は、処理および包装にかかる時間を含む、魚が死んでから製品がその目的地に到着するまでに経過する時間に大きく関係する。
【０００５】
特にチリのような国々では、鮭は、目当ての市場の品質規格に従って、捕獲後すぐに処理される。それでもやはり、この時間量は、死後硬直によって引き起こされる肉の高い硬さレベルと一致するものである。
【０００６】
通常チリでは、魚の死からそれが処理ラインに入るまでに、４〜２２時間が経過する。死後硬直のために鮭の肉は硬く、この硬さは、処理ラインに入ってから包装までの間に経過する約２時間程度の処理の間中、保たれる。
【０００７】
処理を困難にするこの硬さの状態にとどまることから、肉の完全性を損なわないようにするために、手作業の処理段階が強いられる。さらに、利用可能な処理技術はこの硬さのために十分に機能せず、手作業労働を利用することが要求されるか、または、利用可能な技術を用いることが可能となるのに十分に硬さが低下するまで処理が遅らされる。
【０００８】
この技術が提供されている国々では、死後４０〜５０時間で、または死後硬直が現れる前の状態で（一般に死後３時間経過前）鮭を処理しているという事実から、この技術上の不備は生じている。両方の場合において、死後硬直の状態は非常に少なく、そのためこの技術は、肉が非常に低い硬さレベルにあるときに処理するように設計されている。
【０００９】
この場合、高品質の魚の切り身を得るのはデリケートなプロセスであり、鮭の場合には、頭の落とされた鮭全体を縦方向におろし、これにより、２つの骨抜きされた切り身を得るために処理することが必要とされる２つの未処理の切り身を得ることが含まれる。
【００１０】
通常、鮭産業においては、魚を縦におろすことは、手作業で、またはこの目的で設計された技術を用いて行われる。「ＢＡＡＤＥＲ」のおろし装置、または同等なもの、すなわち、魚を２枚の半身におろし、脊椎骨を取るが、手作業でおろすのと同様に、腹骨（ピンボーン）は残す機械設備を用いるのが一般的である。
【００１１】
おろした後、腹骨を未処理の切り身から抜き取る。硬い場合には、この作業は手作業で行わなければならない。その後、切り身の皮をむき、脂身部分を取り除いて、最後に包装するか、またはさらに処理して特別な切り身のような副産物を得る。
【００１２】
しかし、骨抜きされた切り身は最も価値のある商品であり、血腫または傷により生ずる汚れがないこと、欠点がなく健康的であること、骨がないこと、ギャップ（不適切な硬さの状態のときの機械加工にかけたり、取り扱ったりすることに起因する肉の裂け目）がないこと等の国際品質規格に適合しなければならない。
【００１３】
これらの制限があることから、手作業の骨抜きは、切り身が非常に硬いときに肉の完全性を損なわずに骨抜きを可能とする唯一の方法である。
【００１４】
この手作業の方法には、骨に加えられる圧力によって骨を折ること、すなわち切断することなしに、骨の頭部をつかむことを可能にしてこれを抜き取る挟み具を備える、人間工学的に設計された道具を用いて、１本１本骨を注意深く抜き取るステップが含まれる。
【００１５】
手作業のプロセスは有効ではあるが、本質的に非効率である。さらに、この仕事をする作業者は、通常、長期間にわたって慢性の腱炎に苦しんでいる。この健康問題を別にしても、この方法は、すでに非効率的である方法において、訓練された作業者を通常スキルに欠けている新しい作業者に交替させる必要があるので、企業にとって高いコストを招くことになる。
【００１６】
このため、このプロセスを機械化するいくつかの方法が捜し求められてきた。独国特許出願公開第２８２３２４９号（DE-A-2- 823 249）には、加熱によって肉と骨との間の付着性を減じ、液体または空気の噴流によって肉を分離する装置および方法が開示されている。しかし、最終製品は、多少火の通った骨抜き魚肉である。
【００１７】
別の方法が、独国特許出願公開第３５１６６２３号（DE-A-35 16 623）に開示されているが、これは、表面に小さな開口部を有する中空円筒を備えた装置を用いるものである。魚の切り身がコンベヤー上を流されていくため、骨は強い力で円筒に押しつけられる。魚の切り身を開口部に押しつけることによって、骨は肉から分離する。結果として、魚肉は、元の構造を失い、パルプに似たようなものとなる。
【００１８】
一方、米国特許第５５２５１０１号には、骨捕捉手段を備えるローラーを備えた魚の骨除去装置が開示されている。骨は、捉えたら、引張力をかけて抜き取る。しかし、この装置は、完全性を損なうことから、硬い魚肉には適していない。
【００１９】
実際、この装置は、魚が硬い場合には骨抜きプロセスには適しておらず、これは、骨の抜取りが乱暴で、これにより製品が損傷を受けるためである。このような状況のもとでは、骨が折れ、肉の内部に断片を残してしまうか、あるいは、骨が、周囲の肉の断裂が生じ、ギャップを生ずるほど乱暴に出ていく。また、非常に硬い状態では、骨を捉えることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上述の問題を解決する装置および方法に関する。実際に、本装置は、機械式または電子機械式（機械式と電子式の複合）バージョンで設計することができ、死後硬直によって引き起こされる高い硬さレベルを含む、様々な硬さ状態を持つ魚の骨抜きを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本骨抜き装置は、振動発生手段と、骨抜き器具と、振動発生手段から骨抜き器具へと振動を伝える手段とを備えるものであり、本発明の好ましい実施形態においては、本装置は、伝えられるトルクの最大の大きさを制御する要素を備えるトルク発生手段を備える振動発生手段を備えている。
【００２２】
トルク・振動発生手段は、その後の抜き取りのために、肉から骨を剥離させることを可能する。この装置は、完全機械式または完全電子機械式バージョンで構成することができる。電子機械式バージョンには、電子式、電子−空気式、空気式または電子機械式の構成要素および作動装置を用いたものが含まれる。これらの構成要素は、１つまたはいくつかのマイクロプロセッサ、好ましくは構成要素および作動装置に電子的に接続されたマイクロプロセッサに組み込まれた制御ソフトウエアによって作動すなわち駆動させる。機械式の実施形態におけるトルク発生手段は、複数の可動部品および作動装置を備えており、これらが協調的に、後で骨抜き器具によって引張力に変換されるトルク周期変動曲線および振動パルスを発生する。この動きは、伝動手段によって振動発生手段から骨抜き器具へと伝えられる。
【００２３】
設計および構成のバージョンによらず、トルク・振動発生手段は、骨を引き抜くために必要な動きを器具に与え、この動きは３つの基本的な性質によって特徴付けられる。最初の１つは、軸によって伝えられ、周期変動し、時間可変であるトルクに関係する。２つ目は、その動きによって、振動が出力軸によって骨抜き器具へと伝えられ、これから骨に伝えられるというものである。３つ目は、伝えられる最大トルクの大きさが制限および制御され、これにより、骨に伝えられる最大の引張力が微調整される。
【００２４】
すなわち、軸により伝えられるトルクは、その大きさが、修正可能な周期変動振動数で周期的に時間変化することを特徴とする。実際、トルクの大きさおよびその周期変動振動数は、本骨抜き技術が作用するところの素材の質および環境に関するいくつかの変数に依存するものである。そしてこれらの変数は、魚の種類、引き抜くべき骨の種類、および処理中の魚肉の硬さレベルに関係する。
【００２５】
魚の骨抜きに要求される周期変動トルクの発生は、いくつかの機構によってなしうる。比較的複雑でないものは、手動式骨抜き器具すなわち挟み具において、振動装置を結合することでなされ、トルクは作業者の手首で生ずるものである。同時に、作業者は、肉を損傷せずに骨を引き抜くために加えるトルクの大きさを制御しなければならない。
【００２６】
完全機械式バージョンの別の好ましい実施形態においては、周期変動トルク発生機構は、動力源（モーター）からの出力軸を必要とし、この動力源は、出力軸のＲ．Ｐ．Ｍ．に応じて、一定のトルクを発生することができるものである。
【００２７】
好ましい実施形態においては、この機構は２つの慣性ディスクを備えるものである。第１のディスクは、同心で回転し、動力源に恒久的に接続された軸に結合されている。このディスクは、この軸に対して同心にかつ軸方向に可動であり、動力源により発生されたトルクを伝達する。第２のディスクは静止しており、出力軸と同心でありかつこれに結合されていて、同時に第１ディスクとも同心である。両ディスクの主な特徴は、それらが耐疲労性材料からなるものであり、接触面が粗く、第２ディスクの引きずりを可能とするものであることである。通常は、これらの製造には鋼を用いる。
【００２８】
周期変動トルクを発生するために、第１ディスクは、一定の周期変動振動数に従って、第２ディスクに接触するまで軸方向に動かされ、一定の接触時間後に元の位置に戻る。両方のディスクが接触しているときは、第１ディスクの周期変動振動数に従って対面方向圧力が加えられ、両ディスクの間で生ずる垂直方向の力が、接触面でのスリップを防ぐのに必要な摩擦を生み出し、これによりトルクを第２ディスクに伝える。さらに、ディスク間の対面接触は、周期のうちの一区間に対応する時間だけ続く。この時間区間は、調整および修正することができ、これにより、周期変動トルク曲線を変化させる。実際には、周期変動トルクの振動数は、素材の硬さに依存する。特に好ましいのは、約０．１Ｈｚから最大約１０００Ｈｚの範囲での周期変動であり、さらにより好ましいのは、約５Ｈｚから最大１００Ｈｚの振動数である。一例として、１時間単位のうちの４０％の接触では、ディスクは０．４時間単位の間接触することになり、こうしてトルクの伝達がなされる。この時間中、骨に対して一定の引抜き力が生じることになる。これに対し、０．６時間単位の間は、ディスクは自由状態（接触なし）にあり、トルクの伝達はなく、骨に対して力は加えられない。
【００２９】
動きのもう一つの基本的な要素は振動である。振動は周期変動トルクを補うもので、周期変動トルク曲線に基づいてトルク・パルスを発生する。このパルスは、それ自体を骨に対する瞬間的な、時間的に正確な力に変換し、骨に振動を発生させるものであり、このパルスの振動数は、骨に共振を起こさせ、骨は遊離することになる。振動はいくつかのメカニズムによって、例えば軸の回転方向および接線方向に軸に打撃を与えることで、発生し得ることは明らかである。具体的には、この方法は、後述するフィルターの前に、軸に結合されたディスクに衝突するプレカットハンマーによって小さなインパルスを発生するステップを含むものである。
【００３０】
このハンマーの衝撃は、略接線方向にディスクの外面に作用し、これにより、軸でトルク・パルスとして変換された力である接線方向の成分を発生する。
【００３１】
振動発生の別の方法は、周期変動トルク発生ディスクを軸方向にたたくことからなるものである。すなわち、二次的周期変動トルクを発生することにあるが、ディスク間の接触時間は非常に短いものである。この場合、衝撃力は、２枚のディスクを互いに接触させるのに十分でなければならず、また、動力源（モーター）に直接接続されたディスクがその慣性力を伝えて、軸にトルク・パルスを発生する。
【００３２】
一般に、この動きを生じさせるどのような機構も、調節可能な大きさおよび振動数の打撃を用いて、時間的に正確なトルクに対応するものでなければならない。
【００３３】
同じく重要であるのは、最大出力トルクの大きさを制御する機能であり、これは、前記の力が、骨を損傷せずに（これを折ることなく）、また魚肉を損傷することもなく、骨を引き抜くのに十分であるのみでなければならないからである。本発明の機械式トルク・共振発生手段はまた、伝動軸に、出力軸の前に配置された制御装置をも備えている。この構成要素は、「結合トルク」（周期変動トルクと、パルスにより発生された振動）を伝える軸を出力軸に結合し、これにより、この結合トルクが出力軸を通って出ていく前に、この結合トルクを「フィルターにかけ」、発生されたトルクの大きさを制限し、激しすぎる周期変動をおだやかにする。
【００３４】
本発明の完全機械式の好ましい実施形態におけるこの制御装置は、直列に配置された複数の独立したディスクを備えており、最初の１枚だけが結合トルクを伝達する軸に結合されており、最後の１枚が出力軸に結合されている。残りのディスクは、最初の１枚と同心であり、順次各ディスクの後に配置されている。ディスクの近接面の間の許容量は、調整された粘度を持つ液体の流通を可能とするのに十分なだけの最低限のものである。液体の存在に関わらず、各ディスクの表面は接触はしていない。両方の表面の間の許容量は、スリップを可能とするものである。第１ディスクが回転すると、液体の粘性によって、引きずりトルクが第２ディスク上に生じ、これを回転させ、多少穏やかにして第１ディスクの動きを再現し、続くディスクについても同様である。こうして、出力軸に伝えられるトルクは、第１ディスクへの入力トルクが、穏やかにして再現されたものである。液体の粘性に関する物理法則により、入力トルクが引きずりの粘性限度を上回っている場合には、出力トルクは引きずりトルクによって制限される。入力トルクは結合トルクであり、一定ではなく、（上述のパルスとして）時間的に正確ではあるが瞬間の最大の大きさを持って変動するものであるということが理解されなければならない。これらの最大値が、粘性や、ディスクの近接面の総計等の変数に依存する最大の引きずりトルクを上回る場合、ディスクによって伝えられる最大トルクは、最大引きずりトルクに相当する。すなわち、列の中のディスクの数に応じて、結合トルクは穏やかにされ、液体の粘性が出力トルクの大きさを制限する。簡単に言うと、この構成要素は、骨に加えられる最大の力を制御し、かつ、振動および周期変動トルクを伝達するものである。
【００３５】
本発明の完全電子機械式の好ましい実施形態において、別の装置には、トルク発生手段と、打撃システムと、トルクの大きさフィルターとを、動力源と、この動力源を操作するトルク制御装置とを含む単一の複合アセンブリに統合したものが含まれる。以下、本実施形態を、「本発明の電子式の実施形態」と称する。本実施形態においては、動力源は、与えるトルクの大きさに時間変動を生じさせる能力により特徴付けられる。さらに、本実施形態は、動力源によって与えられるトルクの大きさの急な連続する変動に対して耐性がある。これらの変動は、トルク制御装置によって発生され、結果として制御された振動数、振幅および期間で繰り返されるトルク・パルスを生じ、これにより、周期変動する制御されたトルクが生み出される。同時に、より短い周期の二次的シーケンスすなわち複数のパルスシーケンス（二次的振動数）を発生することができ、メインシーケンスと同様に、振動数、振幅および期間を制御することも可能とされる。これらの二次的振動数は、打撃を模するものであり、機械的なシステムによって発生されたものと同様の振動が結果として生じる。制御装置によって発生されるパルスのタイプによらず、制御装置は、骨を損傷しうる（折ってしまいうる）パルスをフィルターで除くことで、伝えられるトルクの最大の大きさを制限する能力を有している。
【００３６】
トルク制御装置は、電子装置と、１つまたはいくつかの制御ソフトウエアで動作する１つ以上のプロセッサとで設計および構成される。このソフトウエアは、ユーザー（人、または全体を制御するソフトウエア）が、インターフェースを介して、メイントルクの振動数、振幅、期間およびメイン・パルスの大きさの変数、ならびに二次的パルスの対応する変数を割り当てることを可能とする。これが作用するところの動力源に応じて、トルク制御装置は、動力源の供給パラメータに干渉することによって、トルクの変動を生じさせる。一例として、動力源が電気モーターである場合、制御装置は、モーターに供給される電流の大きさおよび／または電圧を調整する。動力源が空気モーターである場合には、制御装置は、モーターに供給される空気流の流量および／または圧力を調整する。
【００３７】
骨抜きアセンブリは、骨の突出頭部を捉え、また、引張力と共に振動を伝え、結果として最終的に骨の引き抜きがなされる。
【００３８】
すなわち、骨抜きプロセス中、骨が捉えられ、振動し始め、通常、機械的な共振状態に入り、剥離を生じ、その後機械的に器具によって引き抜かれる。この器具は、骨を折ってしまうことも周囲の肉を損傷することもなしに骨を引き抜くのに十分な力だけを加える。
【００３９】
この骨抜き器具は、周期変動トルクを骨の引抜き力に変換する固定部品および可動部品のアセンブリを備えたメインシステムを備えている。さらに、この骨抜き器具は、振動および周期変動トルクを骨に伝える要素、すなわち伝動システムとして設計されたサブアセンブリを備えている。さらに、この骨抜き器具は、水もしくは空気の噴流によって、または負圧（真空）によって、抜き取られた骨を廃棄し、こうして、器具に付着しうる小さな肉片と共に骨を排出することができる。
【００４０】
一方、骨抜きアセンブリの伝動システム、および、装置のトルク・振動伝達手段は、振動・トルク発生手段の出力軸から骨抜き器具の捕捉・抜取り要素へと振動および周期変動トルクを伝達する機械要素アセンブリを備えている。この伝動システムの設計は、この装置の実施形態によって異なり、当技術分野で周知の要素が含まれる。
【００４１】
骨抜き装置の設計は、処理される素材、および装置の動作形態に依存する。本装置は、２つの好ましい実施形態のもとで動作しうるものであり、すなわち、人が装置を操作し、骨を捉えて引き抜くために素材の上に置く手動のものと、ロボット式、電子機械式、または機械式システムが装置を動作させ、これにより骨抜きプロセスを完全に自動化する自動の実施形態とである。
【００４２】
これらの前提のもとで、手動動作骨抜き装置は、片手で取り扱うことができ、一人だけで操作できるように構成された骨抜きアセンブリを備えている。第２の好ましい実施形態では、骨抜き装置は、ロボット式、電子機械式または機械式システムによって自動的に動作させることができる。
【００４３】
手動動作システムは、作業者がどの方向にも器具を動かすことができるようにするものである。この動きの自由度を得るために、この器具は、トルク・振動発生手段の出力軸を、捕捉・抜取り入力軸に接続する、フレキシブルな弾性材料からなるスリーブ内に装備された可撓軸を備えているのが好ましい。スリーブ内で、可撓軸は、潤滑環境にて回転する。製造者の設計能力に応じて、または電子式の実施形態を好ましく用いることによって、トルク発生用の構成要素と、骨抜き器具の構成要素とを、単一の要素で構成し、それにより直接トルクを伝えるように、可撓軸をなくし、統合された、小容積のトルク発生手段を用いて骨抜き器具を構成することができる。
【００４４】
すなわち、手動動作には、作業者が、作業する手で骨抜き器具をつかみ、これを作業台の上に、またはゆっくりと進むコンベヤーベルト上に載せておくことができる魚の切り身の上に置くことが含まれる。そして、作業者は、器具を、骨の頭部を捉えて抜取りプロセスが開始されるまで移動させて、捕捉・抜取りアセンブリの作用部を骨の頭部に対して位置合わせする。抜取りプロセス中、この器具は、魚の切り身に対して静止した関係になければならない。骨を引き抜いたら、作業者は、器具を次の骨に向けて移動させ、この作業を繰り返す。
【００４５】
自動動作（ロボット式、電子機械式または機械式）バージョンに関しては、伝動システムは、手動バージョンの可撓軸に相当するものとすることができ、または、本発明の電子式の実施形態を好ましく用いることで骨抜き器具と統合することもできる。相違点は、骨抜き器具が鉛直面内、すなわちＸＺ方向のみに動くしかなく、したがって、例えば、伝動システムを、プーリーおよびベルトのアセンブリで置き換えることが可能とされ、この場合には、伝動システムは骨抜き器具と統合されない。このアセンブリによって、骨抜き器具は、トルクまたは振動のパワーに悪影響を与えることなく、必要な方向に自由に移動することが可能とされる。
【００４６】
自動の実施形態を用いる場合、骨抜き器具は電子機械式システムによって動作させ、この電子機械式システムによって、捕捉・抜取り装置が骨の頭部を捉えられるように、器具が骨抜きすべき肉の上に置かれる。
【００４７】
特に、自動の装置は、可動要素および固定要素のアセンブリ、ならびに制御装置によって駆動される作動装置およびセンサーを備えている。自動の装置は、骨抜き器具に対して骨をさらす等のための骨捕捉領域において、水平面に対して刃状突出部を有する、魚の切り身を搬送する滑り止めコンベヤーベルトと、骨抜き器具を動かす機械式のアームとを備えている。
【００４８】
この装置の動作には、骨の頭部が骨抜き器具の動作領域に位置合わせされるように、魚の切り身がコンベヤーに入ってくることが含まれる。魚の切り身が骨抜き器具に近づくと、機械式アームが全ての骨の頭部に当接するように骨抜き器具を移動させる。この当接は、水平面に対してのコンベヤーの刃状突出部によって容易にされ、これにより、骨の頭部が器具にさらされる。骨の頭部が捉えられると、器具は引抜きプロセスを開始する。骨の頭部の捕捉から骨の完全な抜き取りまでの時間は、一つの魚の切り身の異なる骨に対しても異なるものである。
【００４９】
この自動の方法においては、制御装置は、コンベヤーの速度をアームの動きと調和させることを可能とし、その結果、引抜きプロセスの動作中、捕捉装置が魚の切り身に対して静止していることとなる。
【００５０】
本発明のもう１つの重要な特徴は、機械化された骨抜き装置が、骨抜きされる素材の種類および状態に応じて、構成または調整されることとなるということである。この調整には、理論的すなわち静的な調整と、動的なものとの２つの段階が含まれる。
【００５１】
理論的調整手段は、すなわちトルク・共振制御等の物理的な要素であり、骨抜き器具は、プロセスの特定の状態に応じて構成されることとなる。
【００５２】
特に好ましい完全機械式の実施形態においては、理論的な調整によってトルク・共振発生手段の設定が行われ、これは、さもないとこの装置の動作中に変更することは不可能なものである。この設定は、装置の運転中の生産高に根本的に影響するものである。
【００５３】
完全機械式の実施形態において、トルク・振動発生手段の理論的調整の定数は以下のものである。
１．動力源
・動力源の種類（電子式、空気式、液圧式、燃焼式等）
・動力源の、ＲＰＭに対する特定のトルク曲線
・動力源用ＲＰＭ制御装置
２．機械部品
・軸および支持要素（ベアリング、ブシュ）
・慣性ディスク（形状、接触面、接触領域の粗さ等）
・引きずりディスク（引きずりディスクの数、粘性液体との接触面領域、ディスク間のギャップ）
・打撃系統
３．粘性液体（粘性、寿命）
４．潤滑剤（オイル、グリース）
【００５４】
骨抜き器具は、処理すべき素材の種類によって、使用前に静的に設定を行わなければならない。動作モード（手動または自動）に関わらず、捕捉・抜取りシステムは設定を行わなければならない。完全機械式および／または完全電子機械式の両方のバージョンにおいて、この設定には、処理すべき素材の種類と大きさに応じて修正することが含まれる。
【００５５】
装置が静的に調整されたならば、この装置を稼働させる。処理する素材に応じた正確な調整のために、ほとんどの場合に微調整が必要である。この新たな微調整は、骨の長さおよび太さと関わりのある切り身の大きさ、ならびに、抜取りに必要な道具の種類と関わりのある硬さ等の変数によって決まる。
【００５６】
この調整は正当と認められるが、これは、素材の各ロットが一プロセス中に比較的均一な大きさのものであっても、一度に一バッチ全部を処理することは不可能であるため、硬さは一定しないからである。さらに、プロセス中に温度が変化する場合があり、この条件は、肉の硬さに決定的に影響する。
【００５７】
動的な調整時には、完全機械式および完全電子機械式の両方の実施形態において、トルク・振動発生手段の動作変数は、以下の条件に関係する。
１．魚の切り身の大きさ
・骨の量
・骨の太さ
・骨の長さ
２．素材の硬さ
・肉の死後硬直レベル
・肉の温度
３．骨抜きの質
・ギャップの許容性
・折れた骨の許容性
４．骨抜き器具の動作モード
・手動動作モード（作業者の助力による動作モードの高い可変性）
・自動動作器具（一定した動作、少ない動作可変性）
【００５８】
これらの条件は、トルク・振動発生手段の動的な調整に影響する。装置の性能は、以下の変数を動的に修正することによって最適化することができる。
１．骨抜き器具の捕捉速度
２．メイントルクの振動数、振幅および周期変動の期間
３．振動の振動数（二次的トルク・パルスの振動数、振幅および周期変動の期間）
【００５９】
これらの変数は、動的に調節することができる。すなわち、これらは、全体を制御するソフトウエアによって駆動される自動システムによって、または、骨抜きプロセス中に作業者が装置を操作することによって、絶えず調節することができる。
【００６０】
本発明の別の態様は、魚の切り身から骨を抜き取る方法であって、骨を折ってしまわないようにし、かつ、肉の内側および／または外側の損傷を避けるために、肉から骨を剥離するステップと（図８参照）、その後、必要な力だけを加えることでそれを引き抜くステップとを含む方法である。
【００６１】
［骨抜き方法］
抜取りに先立って、骨を剥離するステップには、肉から突出している骨の頭部を捉えるステップと、骨の適当な共振振動数に近い振動を加えるステップとが含まれる。これらの振動によって、骨に付着している筋肉層（６８，６９）を拡張させるとともに、骨を肉に付着させている膜を破壊（完全に裂くことを含む）する。膜の関与を低減することで骨の剥離を起こさせ、骨を肉に付着させている重要な付着要素を遊離させる。これが起こると、骨はかなり剥離されることになり、労力と肉への損傷とをより少なくして骨を抜き取ることが可能となる。
【００６２】
この剥離方法は、肉が高い硬さレベルを有しているときに特に重要である。
【００６３】
この抜取り方法によって、骨の軸方向に複数の引張力が加えられる。振動によって骨が剥離されると同時に、周期変動する引張力が骨に作用する。すなわち、繰り返し短時間作用する引張力が、完全な引抜きに到るまで骨に作用する。この方法を有効にするための重要な特徴は、これが、骨に過剰な力を決して加えず、したがってその断裂が避けられるということである。骨は柔軟であるが、骨抜きプロセスの通常の動作範囲内では、穏やかな力が加えられたときにもその断裂が生じる可能性があり、これは肉の中に入ったままとなる。したがって、乱暴な力によって、断裂の可能性は高まることになる。
【００６４】
実際には、この易損状態は、肉の硬さレベルとともに増加する。
【００６５】
なお、食品に接触する全ての要素は、食品グレードの規格に準拠した材料、すなわちステンレス鋼およびプラスチックを用いて作られる。
【００６６】
さらに、すべての電気装置、電子装置、モーターおよび機械装置は、保護指数ＩＰ６７（直接の水の噴流に耐えうる）で水および湿気から保護されている。処理ラインに設置された装置自体は、各シフト中またはその後に、必要に応じて石けんと水で洗浄することができる。骨抜き器具は、完全洗浄のために容易に分解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
図１は、振動を利用した手動の抜取装置、すなわち、振動システム６３を有する手動の挟み具を示しており、符号６４は捕捉用挟み具に対応し、これは可撓軸を介して振動発生機６３に接続されている。
【００６８】
本発明の本実施形態は、骨抜取り用挟み具を振動発生機６３に接続するステップを含んでいる。その目的は、振動を骨に伝え、これにより振動を生じさせて剥離させることにある。
【００６９】
この特定の実施形態においては、トルク・振動発生機は、振動発生機のみを備えるものであり、これは、作業者が手首によってトルクを与えるからである。振動発生機６３は、回転して回転軸の外側で重心を動かし、これにより挟み具６４に振動を生じさせる偏心軸を備えている。図１に見られるように、振動発生機６３は、挟み具上に配置されており、偏心軸を回転させる一定トルクを発生する動力源に可撓軸６２を介して接続されている。したがって、動力源のＲ．Ｐ．Ｍ．を調節するだけで、振動の振動数を制御することができる。
【００７０】
本実施形態の骨抜き器具は、挟み具のみからなり、この挟み具の両先端部は、骨の頭部を捉えることができる。
【００７１】
本実施形態の動作中、作業者は、人間工学的に設計された挟み具６１の取っ手を指で握り、骨の頭部に対する挟み具先端部の圧力を調節する。同時に、骨の頭部に圧力を加えることによりシステムが振動し、手首をひねることにより作業者は骨に引張力をかけ、これにより抜き取りがなされることになる。
【００７２】
図２の（ａ）には、手動動作の本実施形態の、完全機械式バージョンが開示されている。トルク・振動発生機１は図６の（ａょと（ｂ）に示すものに対応し、可撓軸および保護スリーブ２はトルクを骨抜き器具３へと伝える。
【００７３】
図２の（ｂ）は、骨抜き器具に接続されたトルク伝達アセンブリを示しており、可撓軸および保護スリーブ２は、接続部品５を介して人間工学的な取っ手６の後部に接続し、これにより、可撓軸４を介してトルクを伝達する。
【００７４】
本発明の本実施形態は、作業者が使用するのに人間工学的に設計された手動骨抜き器具３と、図６の（ａ）および（ｂ）に示すものに対応するトルク・振動発生機１と、トルクおよび振動を骨抜き器具３に伝える、保護スリーブに覆われた可撓軸２とを備えるものである。
【００７５】
この場合、作業者は、取っ手で骨抜き器具３を保持し、骨が位置する領域上で慎重に動かしていく。
【００７６】
装置が制御ソフトウエアで動作する場合、この種類の器具を作動させる前に、作業者は、処理すべき素材の大きさおよび硬さのレベルに対応するプログラム・コードを装置の制御装置に入力し、それから始動ボタンを押す。停止ボタンにより装置は止められる。装置が制御ソフトウエアなしで動作する場合、作業者は、骨抜き速度、周期変動トルク振動数および振動の振動数等の、硬さのレベルに関係するいくつかの変数を制御および微調整することとなる。
【００７７】
図３の（ａ）は、ローラー８および縁取り部１１を基礎とする手動動作骨抜き器具を示している。人間工学的な取っ手６は基部９を備えており、この基部９は、ボルトまたは他の機械的締結手段を用いて基部に固定された骨持上げ保護カバー１０と縁取り部１１とを支持するものである。骨持上げ保護カバー１０は自由選択のものである。その機能は、ローラーが不適切にあてがわれた場合に魚肉を保護し、骨の頭部を持ち上げ、これにより骨を捉えるのを容易にすることである。
【００７８】
図３の（ｂ）は、ローラー８および縁取り部１１を基礎とする捕捉・抜取りアセンブリを詳細に示している。手動または自動の動作モードによらず、ローラーは、歯を形成する溝を特徴として備えている。２つの連続する歯の間には、大きなくぼみ２３があり、それぞれの歯の頂部には、小さなくぼみ２４がある。
【００７９】
本実施形態においては、ローラー８、特に歯の部分が、ＡＩＳＩ３１６ステンレス鋼（または、機械的耐性に関して同じ特性を有し、食品グレードの規格に適合する他の材料）でできているのが普通である。重量を減らすために、ローラーは、（歯を形成する）外部鋼冠部と、プラスチック等のより軽量な材料からなる中央シリンダーとを備えるものでもよい。縁取り部１１は、通常、「トリアセタール」合成樹脂または同様のものでできている。
【００８０】
動作中、ローラー８が骨の頭部を捉え、ローラーの歯８と、プラスチックの縁取り部１１の端部との間でこれを圧する。ローラーは、骨を抜き取るように回転する。ただし、骨がローラー８および縁取り部１１と接触した時点で、ローラーは停止し、骨は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すものに対応する（完全機械式バージョンの場合）トルク・振動発生機から、制御された大きさの周期変動抜取り力とともに振動を受ける。ローラー８は、骨を縁取り部に押しつけている歯によって、周期変動トルクを引抜き力に変換する。
【００８１】
骨が剥離されたら、ローラー８は回転を再開し、骨を肉から引き抜く。骨が抜き取られると、これは水または空気の噴流によって、または真空源により吸引して、ローラー８から除去することができる。
【００８２】
図４の（ａ）は、傾斜ディスク１２を基礎とする手動動作骨抜き器具を示している。固定された基部１３は、対面関係にディスクを保持し、抜き取られた骨の排出口１４をその上部に有している。人間工学的な取っ手６は、ローラーおよび縁取り部の実施形態で用いたものと同じであり、構成要素５および２も同様である。
【００８３】
図４の（ｂ）は、手動動作モードでも自動動作モードでも有用な、ディスク１２を基礎とする捕捉・抜取りシステムを示している。これらのディスク１２は、それら面の一方において平らな表面を有しており、他方の表面は傾斜面で切り取られている。ディスクが同じ速度で回転すると、両内面により形成される間隙２５は、回転角によって減少または拡大し、これにより、その間に骨の頭部を捉えることが可能とされる。
【００８４】
事実、抜取り工程中に、骨の頭部がディスク１２の間に捉えられる。この瞬間には骨は抜き取られず、これは、ディスク１２が停止し、骨は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すものに対応するトルク・振動発生機によって発生される振動にさらされると同時に、制御された大きさの周期変動抜取り力にさらされるからである。ディスク１２は、両方のディスク１２に対して骨を押しつけている位置の動作アームにより、周期変動トルクを抜取り力に変換する。骨が剥離されたら、ディスクは回転を再開し、骨を肉から引き抜く。抜き取られたら、この骨は、空気または水の噴流によって、または真空源により吸引して、ディスク１２から排出することができる。
【００８５】
図５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、空気圧でまたは電気的に動作させる抜取り挟み具１５による抜取りシステムを示している。通常の状態では、挟み具１５は、開位置にとどまり、人間工学的な取っ手１７によって覆われている。フレキシブルチューブ１９からの圧縮空気はシリンダー２０で終端する。弁（不図示）によって、シリンダーへの圧縮空気の出入りが制御される。導入弁が開くと、空気がシリンダー２０に入り、ピストン２２を押し、これにより挟み具が圧されて閉じられる。圧縮されると、挟み具は、振動が引張可撓軸１８によって伝達されて２１でシリンダーにつながれ、骨が完全に抜き取られて吸引チューブによって開口部１６を通して廃棄されるまで、引張力を骨に伝える。引張可撓軸１８は、トルク発生機からの力を伝え、適当な機構によって回転運動を軸方向運動に変換する。この機構は、一方の端が可撓軸１８の頂部に取り付けられ、他方の端が一定の半径の位置でトルク発生機の出力軸に結合された連接棒に存する。
【００８６】
本実施形態においては、作業者は、機械式、空気式または電気式挟み具を持ち、その先端部１５を骨の突出頭部の位置に置き、挟み具１５で骨を捉える。この捕捉を達成するために、作業者は、作動装置を押して圧縮空気導入弁を開き、シリンダー内に空気を入れてピストン２２を押し、これにより、挟み具を閉じて骨を捉える。骨の頭部が捉えられると、挟み具１５をトルク・振動発生機に接続する可撓ケーブル１８が、周期変動引張力および振動を挟み具へと伝え、そして挟み具から骨へとこれらが伝えられる。トルク・振動発生機においては、可撓ケーブル１８が連接棒に連結されており、連接棒は発生機の出力軸に接続されている。連接棒は、骨の種類および処理される素材と相関するものとして寸法が決められる。連接棒は、周期変動力を変換し、可撓ケーブル１８の軸方向の動きを生じさせる。軸方向の動きの大きさは、挟み具が持ち上げられたときに骨を抜き取るのに十分なものである。骨が完全に抜き取られると、連接棒がその最大振幅位置に達し、挟み具１５は骨を解放する。廃棄アセンブリに接続された除去ダクトにより、解放された骨と肉片が吸引される。骨が吸引されると、挟み具１５は通常状態（開状態）に戻り、作業者が操作を繰り返すまでこの状態にとどまる。
【００８７】
図６の（ａ）および（ｂ）は、完全機械式バージョン用のトルク・振動発生機を示している。この発生機は、打撃振動発生機と、周期変動トルク発生機（アセンブリ２７、３２、３３、３４、３９）と、粘性液体５０および自由回転ディスク４４を基礎とするトルクフィルター３５とを備えている。これらのディスクは、小ギャップ５１で分離され、独立したベアリング４５を用いて軸上で支持されている。入力軸４０は、結合トルクを入力ディスク４６へと伝え、そしてこれが、出力軸４１に結合された出力ディスク４７を通して出ていく。アセンブリ全体は、シリンダー４３内に収容され、シールすなわちＯリング４８を有する気密カバー４２が、液体をシリンダー内部に保っている。
【００８８】
Ｒ．Ｐ．Ｍ．を変えるにあたり十分なレンジを有する動力源２６が、最初のトルクを発生する。動力源に接続された入力軸３０は、ベアリング２９上で支持されている。この軸が、そのトルクを打撃振動発生機３１、軸方向滑動支持体３２および接触ディスク３３へと伝える。第２動力源２７およびその支持体２８に接続された連接棒３９は、軸方向にこのアセンブリを動かす。動力源２７のＲ．Ｐ．Ｍ．を変えることで、周期変動トルクの周期変動周期を制御することができる。連接棒３９と滑動支持体３２との間の距離により、ディスク間の接触時間が制御される。
【００８９】
最後に、トルクフィルターの後に減速装置３６があるが、これは動作モード（手動または自動）に応じて自由選択するものである。減速装置は、アセンブリ３７の出力軸に直接接続されている。そしてこの軸３７は、手動動作の場合には可撓軸（図２の（ａ）においては符号２）に直接接続しており、自動動作の場合には伝動装置（図７の（ｂ）においては符号５８）に接続している。
【００９０】
図７の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、完全機械式振動発生機が組み込まれた自動動作の形態に対応するものである。この形態は、魚の切り身用滑り止めコンベヤーベルト５９と、通常図６の（ａ）および（ｂ）に示すものに対応する独立したトルク・共振発生機（５２）を１つずつそれぞれの通路（図７の（ｃ））について内部に収容したハウジング５７と、ローラーおよび縁取り部、ディスク、または挟み具を基礎とするものとしうる骨抜き器具５３に接続された伝動装置アセンブリ５８とを備えている。このアセンブリは、アーム５４によって動かされ、自由選択の作動装置５５により、または素材上で骨抜き器具５３の良好な位置決めを可能とする他の装置により駆動される。さらに、自由選択の骨頭部持上げ装置５６を備えさせ、骨抜き器具による頭部の捕捉を容易にしてもよい。最後に、制御装置４９は、制御の装置タイプ（手動制御またはソフトウエアを用いる）に応じて、作業者との対話を可能とするインターフェースを有している。
【００９１】
本発明の本実施形態においては、通常、鮭の切り身が、切り身形成装置から直接送られてくる。入ってくる切り身は、通路上に均等に配置されるようにして、コンベヤーベルト５９上に置かれている。それぞれの通路に、各切り身に作用する１つの骨抜き器具５３がある。通路の数は、処理ラインの要求に応じて、自由選択するものである。この装置は、切り身が頭尾方向または横方向に装置に入るように構成することができる。頭尾方向にて入るものの目的は、骨抜き器具が骨一本ずつに作用し、１回に１本の骨を抜き取ることにある。切り身が横方向に入る場合には、骨抜き器具は、全ての骨を多かれ少なかれ同時に抜き取ることができるように、並列配置されたマルチ捕捉・抜取りアセンブリで構成する必要がある。
【００９２】
骨抜き器具５３および捕捉・抜取りアセンブリを支持するアーム５４の動きは、装置全体を操作するロボット式、電子式もしくは機械式システム、または他の適当なシステムによって制御する。なお、それぞれの捕捉・抜取りアセンブリは、それぞれが各自のトルク・振動発生機を有していることから、互いに独立に機能するということに言及しておく必要がある。
【００９３】
この場合、自動の装置の制御装置は作業者にとって非常に簡単である。作業者は、魚の大きさおよび硬さレベルに応じてプログラム・コードを制御装置のインターフェースに入力することで、装置を初期化する。処理中に素材の様子すなわち状態が変化した場合、作業者または制御ソフトウエアは、装置が適切に機能するように、そのような新しい状態と調和する新しい状態に装置のダイナミクスを変化させなければならない。
【００９４】
最後に、図８には、魚の腹骨（「ピンボーン」）、より詳細には、鮭等の切り身の正面断面６６が示されている。骨６５が、下方部位６７において小さな膜によって肉に付着し、いくつかの筋肉層６８、６９によって保持されているのが見られる。この骨は、小さな頭部７０を見せてわずかに突出しており、この頭部が、骨抜き器具によって捉えられて抜取りがなされる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】振動システムを組み込んだ手動の挟み具を示している。
【図２】（ａ）は手動の動作システムを示している。（ｂ）はトルク伝達システムを示している。
【図３】（ａ）はローラーを基礎とする手動動作骨抜き器具を示している。（ｂ）はローラーを基礎とする捕捉・抜取りシステムを示している。
【図４】（ａ）は傾斜ディスクを基礎とする手動動作骨抜き器具を示している。（ｂ）はディスクを基礎とする捕捉・抜取りシステムを開示している。
【図５】（ａ）は空気式または電子式動作の抜取り用挟み具の動作を基礎とする抜取りシステムに対応するものである。（ｂ）は空気式または電子式動作の抜取り用挟み具の動作を基礎とする抜取りシステムに対応するものである。（ｃ）は空気式または電子式動作の抜取り用挟み具の動作を基礎とする抜取りシステムに対応するものである。
【図６】（ａ）は完全機械式バージョンの、トルク発生手段を示している。（ｂ）は完全機械式バージョンの、トルク発生手段を示している。
【図７】（ａ）は自動動作システムを開示している。（ｂ）は自動動作システムを開示している。（ｃ）は自動動作システムを開示している。
【図８】魚の切り身の腹骨の図であり、この場合、正面断面図である。
【図１】
2006141396.tif 000003
【図２】
2006141396.tif 000004
【図３】
2006141396.tif 000005
【図４】
2006141396.tif 000006
【図５】
2006141396.tif 000007
【図６】
2006141396.tif 000008
【図７】
2006141396.tif 000009
【図８】
2006141396.tif 000010
【外国語明細書】
2006141396000001.pdf