(57)【要約】共充填生成物を生産するシステムおよび方法。中心層はダイフェースの中心流路を介して供給され、外層はダイフェースの外層を介して供給される。中心流路は中心層の流れを制御する流体制御装置に結合されている。流体制御装置のポジションは、ダイフェースから下流に位置する切断刃の位置によって決定される。一実施形態において、流体制御装置は、生成物が切断刃によって切断されるときに、切断刃が中心層を通って切断しないことを保証するように同期される。
2013540427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共充填生成物を生産するためのシステムであって、
中心層が流れ得る中心流路と、外層が流れ得る外側供給流路とを備えるダイフェースと、
前記ダイフェースから下流に位置する少なくとも１つの切断刃と、
前記中心流路に結合された少なくとも１つの流体制御装置と、を備え、
前記流体制御装置は少なくとも２つのポジションを有し、
前記少なくとも１つの切断刃の位置は、前記少なくとも１つの流体制御装置のポジションを決定する、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの流体制御装置と通信するセンサーをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサーは前記少なくとも１つの切断刃の位置を判定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記流体制御装置は弁を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記流体制御装置はゲートバルブを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの切断刃に結合された少なくとも１つのピン押圧装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は前記少なくとも１つの切断刃から偏倚されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくともピン押圧装置は前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は、前記中心供給物の流れを停止するために、前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも２つのポジションは、開放位置および閉鎖位置を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ピン押圧装置の幅は、前記弁が前記閉鎖位置にある時間に比例する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は少なくとも１つの制御ノブを備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも２つのポジションは、開放位置および閉鎖位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも２つのポジションは、オン位置およびオフ位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも２つの流体制御装置が前記中心流路に結合されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
少なくとも２つの中心流路を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
共充填生成物を切断する方法であって、
ａ．外層をダイに導く工程と、
ｂ．中心層をダイに導く工程と、
ｃ．前記中心供給物および前記外側供給物を合わせて、パフを形成する工程と、
ｄ．前記中心供給物の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
ｅ．前記パフを切断刃によって切断する工程と、を有する、方法。
【請求項１８】
前記停止する工程は、前記流体制御装置を前記切断刃の位置と同期させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記同期させることは、前記流体制御装置と通信するセンサーを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記同期させることは、前記流体制御装置をピン押圧装置と機械的に結合することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記切断刃はピン押圧装置に機械的に結合されており、前記ピン押圧装置は前記流体制御装置と間欠的に係合する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
ｆ．前記中心層の流れを前記流体制御装置によって開放する工程と、
ｇ．前記中心層の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
ｈ．前記パフを切断刃によって切断する工程と、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記流体制御装置は少なくとも２つのポジションを有し、前記停止する工程は、前記流体制御装置を前記少なくとも２つのポジションの間において調節することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記停止する工程は、前記流体制御装置をオン位置とオフ位置との間において調節することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記停止する工程は、前記流体制御装置を開放位置と閉鎖位置との間において調節することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記切断する工程は前記中心層を通って切断することを含まない、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
ｆ．前記中心層の流れを前記流体制御装置によって開放する工程と、
ｇ．前記中心層の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
をさらに含み、
前記工程ｆ）および工程ｇ）は、前記工程ｄ）の後で、かつ前記工程ｅ）の前に行われる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記工程ｄ）は、前記中心供給物の流れを第１流体制御装置によって停止することを含み、工程ｆ）は前記中心供給物の流れを第２流体制御装置によって開放することを含み、工程ｇ）は前記中心供給物の流れを第２流体制御装置によって停止することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１流体制御装置および前記第２流体制御装置は、異なる中心層供給源に結合されている、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は共充填生成物（ｃｏ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔ）を製造するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な輪郭形状の生成物の押出は、通常、例えば、押出材のシートを生成するために広いオリフィスを介して、または別の例として管状押出材を生成するために環状オリフィスを介して、押し出すことによって行われる。本明細書において用いられる場合、流路とは生成物が流れ得るパイプ状の機構または導管であり、それらの機構または導管は、押出ダイ内に位置し、かつ関連するオリフィスと流体連通している。多数の押出オリフィスおよび半径方向の配置を有する押出ダイは、工業的生産速度を達成するために、直接膨張生成物（ｄｉｒｅｃｔ  ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を製造するために広く用いられている。生成物は押し出された後、しばしば回転切断刃によって切断される。多くの場合、前記回転切断刃は高速で回転している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フィリングを有する押出生成物を生成することは望ましい。フィリングは押出生成物に新たな風味、テクスチャなどを追加することができる。切断刃がしばしばフィリングを貫通してしまい、フィリングが押出生成物から破裂したり、または漏れたりするので、フィリングを含む押出生成物の製造は困難であることが分かっている。従って、フィリングの破裂または漏れを生じない共充填押出生成物を生産するためのシステムおよび方法を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に特有と考えられる新規な特徴は、添付する特許請求の範囲において述べられている。しかしながら、本発明自体、並びに、本発明の好ましい使用方法、さらなる目的および効果は、以下の例証となる実施形態の詳細な説明を、添付図面と組み合わせて読んで、参照することによって最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施形態におけるパフ１００の断面図。
【図２】一実施形態におけるシステムの側断面図。
【図２Ａ】弁が開放されている、一実施形態における流体制御装置の斜視断面図。
【図２Ｂ】弁が閉鎖されている、一実施形態における流体制御装置の斜視断面図。
【図３】一実施形態におけるダイフェースについての正面平面図。
【図４】センサーを備えた一実施形態におけるシステムの側断面図。
【図５】一実施形態における複数の中心層を含むパフの断面図。
【図６】一実施形態における制御ノブを備えたピン押圧装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本出願人の発明のいくつかの実施形態について、ここで図面を参照しながら説明する。特に明記されていない限り、同一の要素はすべての図面にわたって同一の数字によって識別される。本明細書において実例として適切に開示される本発明は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素が存在しない状態で実施されてもよい。
【０００７】
本明細書において、共押出（ｃｏ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）とは共充填生成物を製造するプロセスである。共充填生成物（ｃｏ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔ）とは、該生成物の中心は第１食品を含み、該生成物の外層は第２食品を含み、前記生成物のうちの少なくとも１つは押し出されている生成物である。本明細書において「中心」とは、生成物の完璧な中心を指すものではないが、その代りに外層によって包囲された内層を指す。一実施形態において、共充填生成物は２つ以上の中心層と、単一の外層とを備えるであろう。
【０００８】
共押出を用いる一実施形態において、２つの生成物は２つの独立した供給源から由来する。例えば、一実施形態において、外層は直接膨張押出物（ｄｉｒｅｃｔ−ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｅｘｔｒｕｄａｔｅ）である。直接膨張生成物は、押出機の状態および生成物の特性により、押し出し直後または押し出し後まもなく膨らむ（ｐｕｆｆ）ものである。パフとはダイを退出した際の生成物を指す。一実施形態においてパフは直ちに膨らませられるが、他の実施形態ではパフは直ちには膨らませられない。一実施形態において、外層は押出食品を含む。一実施形態において、ダイのまわりに押出物が形成されて、別の食品を充填することができる中空の生成物を生じる。中心層は第２押出機から押し出されてもよいし、または単にポンプで送り込まれてもよい。内側の生成物は押出加熱（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｃｏｏｋｅｄ）されており、外側の生成物は押出加熱されていない共充填生成物を生産することが可能であることにも注目しなければならない。したがって、一実施形態において、共充填生成物、中心層、外層のいずれかまたは双方は、押出加熱された食品であり得る。本明細書において、押出加熱されたとは、生成物の膨張をもたらす実質的な水蒸気圧を生じるのに十分な温度で押し出された生成物を指す。
【０００９】
図１は、一実施形態におけるパフ１００の断面図を示している。パフ１００は、中心層１０１および外層１０２を備える。外層１０２は様々な材料を含み得る。一実施形態において、外層１０２は押し出し可能な材料を含む。一実施形態において、外層１０２は、穀物、豆、タンパク質粉末、動物および野菜由来物、果物および野菜の粉末、並びにそれらの組み合わせを含む。一実施形態において、外層１０２はデンプンを含む。
【００１０】
上記で検討したように、中心層１０１は押し出すこともできるし、または単にポンプで送り込むこともできる。中心層１０１は、ゼリー、ソース、クリーム、キャンディ、調味料、クリームチーズ、チーズスラリー、チョコレート、ピーナッツバター、風味油（ｆｌａｖｏｒｅｄ  ｏｉｌｓ）、風味水（ｆｌａｖｏｒｅｄ  ｗａｔｅｒ）、油からなるスラリー、香辛料、タンパク質粉末、チーズ粉末、およびそれらの組み合わせを含むが、しかしこれらに限定されない事実上任意のフィリングを含むことができる。一実施形態において、中心層は、室温で１〜２５０，０００センチポアズ（０．００１〜２５０Ｐａ・ｓ）に及ぶ粘度を有する。一実施形態において、中心層１０１は流体を含む。一実施形態において、中心層１０１は外層１０２によって完全に包囲されている。一実施形態において、中心層１０１は、該中心層が完全なままのパフ１００から漏れないように包囲されている。
【００１１】
パフの右側には第１無充填部分Ｔ３がある。この部分は、パフの右端部Ｔ３Ｂと、中心層１０１の右端部Ｔ３Ａとによって画定される。この部分には、材料の単一層のみが存在する。別の表現で言うと、中心層１０１が存在しない。一実施形態において、第１無充填部分Ｔ３は、０．２５〜約６インチ（６．３５〜１５２．４ｍｍ）の長さに及ぶ。他の実施形態において、第１無充填部分Ｔ３は、約０．２５〜約１インチ（６．３５〜２５．４ｍｍ）の長さに及ぶ。図面から明らかなように、前記パフがパフの右端部Ｔ３Ｂにおいて切断される場合には、そのとき刃は外層１０２のみを通過し、刃は中心層１０１を切断しないであろう。
【００１２】
パフの中間部分Ｔ２は少なくとも二層を備えたパフの部分である。示したように、中間部分Ｔ２は中心層１０１および外層１０２を備える。他の実施形態では、中間部分Ｔ２は１つ以上の中心層１０１を備える。一実施形態において、中間部分Ｔ２は、第１中心層、第２中心層、および外層を備える。一実施形態において、中間部分Ｔ２は約０．２５〜約３インチ（６．３５〜７６．２ｍｍ）の長さに及ぶ。
【００１３】
パフの左部分は第２無充填部分Ｔ１である。これは第１無充填位置Ｔ３に類似している。この部分は、パフＴ１Ｂの左端部と、中心層１０１の左端部Ｔ１Ａとによって画定される。この部分では、単一層の材料のみが存在する。一実施形態において、第２無充填部分Ｔ３は、０．２５〜約６インチ（６．３５〜１５２．４ｍｍ）の長さに及ぶ。一実施形態において、第２無充填部分Ｔ３は、第１無充填部分Ｔ１と長さがほぼ等しい。
【００１４】
一実施形態において、パフは、まず外層１０２のみを流れさせることによって製造される。これは、パフの第１無充填部分Ｔ３を表わす。その後、中間部分Ｔ２の間に中心層１０１を流れさせる。次に、中心層１０１の流れは停止され、外層１０２のみを流れさせて、パフの第２無充填部分Ｔ１を生じる。検討したように、パフの切断は、その切断の位置に中心層１０１が存在しないことを保証するように、中心層１０１の流れと同期される。したがって、パフ１００が切断されるとき、切断装置は単一層のみを通過する必要がある。別の表現で言えば、パフ１００が切断されるときに、中心層１０１は変更しない。それゆえ、その切断部は、中心層１０１が漏れ得る開放端を生ずることはない。
【００１５】
図２は、一実施形態におけるシステムの側断面図である。示したように、前記システムは、少なくとも１つの切断刃２０４に結合された切断刃取付台２０５を備える。一実施形態においては単一の切断刃２０４が存在するのに対し、他の実施形態においては２つ以上の切断刃２０４が存在する。一実施形態において、切断刃取付台２０５の周囲に均一に離間された４つの切断刃２０４が存在する。他の実施形態においては、１つ、２つ、３つ、または４つ以上の切断刃２０４が存在する。切断刃２０４は直線的な切断刃または湾曲した切断刃を備え得る。一実施形態において、切断刃取付台２０５はシャフト２０６によって回転される。シャフト２０６は、事実上、任意の速度で回転し得るが、一実施形態において、シャフト２０６は約２５０〜約８，０００ＲＰＭで回転する。
【００１６】
示したように、切断刃２０４はダイフェース２０３の出口端に配置されている。従って、生成物がダイフェース２０３を退出するとき、前記生成物は切断刃２０４によって切断される。当業者には分かるように、切断刃２０４とダイフェース２０３との間の間隔は、退出する生成物の速度、最終生成物の所望の長さ、回転切断刃２０４の速度、切断刃２０４間の距離などを含む複数の因子に依存する。一実施形態において、切断刃２０４は、ダイフェース２０３の約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍ下流に位置する。別の実施形態において、切断刃２０４はダイフェース２０３に対して同一平面上に位置する。本明細書において「下流」および「上流」とは、プロセスにおける物品または事象の相対的位置を指す。プロセスが左から右に移動するときには、最左端の動作または物品が上流であるのに対し、右に移動する物品は下流と称される。したがって、示したように、切断刃２０４はダイフェース２０３の下流である。
【００１７】
ダイフェース２０３は、当業者において周知の任意のダイフェースを含み得る。ダイフェース２０３は単一の流路を備えることができ、またはダイフェース２０３は複数の流路を備えてもよい。一実施形態において、ダイフェース２０３は、ダイフェース２０３の周縁に沿って放射状に配置されたそれらの出口端を有する複数の流路を備える。本願では流路とは、生成物が流れることができ、押出ダイ内に位置し、かつ関連するオリフィスと流体連通しているパイプ状の機構または導管である。オリフィスはダイフェース２０３の表面上に位置し、前記生成物は前記オリフィスを介してダイフェース２０３を退出する。広幅オリフィスは押出材のシートを生じるのに対して、環状オリフィスは管状押出物を生じる。
【００１８】
示したように、ダイフェース２０３は、中心層１０１が流れ得る中心供給流路２０１と、外層１０２が流れる得る外側供給流路２０２とを備える。中心層１０１は中心供給流路２０１を介して導入される。示したように、中心供給流路２０１はダイフェース内で終了する。そのため、中心層１０１は、層がダイフェース２０３を退出する前に、外層１０２に導入される。別の実施形態では、中心供給流路２０１は、ダイフェース２０３の表面まで延びており、オリフィスと連通している。そのような実施形態では、中心層１０１はダイフェースを退出した後にのみ、外層１０２と混合される。したがって、外層１０２がそのオリフィスを退出している間に、中心層１０１はそのオリフィスを退出する。一実施形態において、ダイフェース２０３は２つの共心オリフィス、すなわち、中心供給流路２０１と連通した中心オリフィスおよび外側供給流路２０２と連通した外側オリフィスを備える。所与の実施形態に対して、中心チャネル２０２がどれくらい長く延在しなければならないかは当業者には分かるであろう。
【００１９】
外層チャネル２０２は外層供給源（図示せず）と連通している。一実施形態において、外層供給源は押出機を備える。一実施形態において、外層供給源はツインフィード押出機（ｔｗｉｎ  ｆｅｅｄ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）を備える。
【００２０】
一実施形態において、中心層流路２０１は中心層供給源（図示せず）と連通している。前記供給源は、供給ライン、ホッパーもしくは他の貯蔵装置、または当業において既知の他の供給源を備え得る。中心層流路２０１に結合されているのは流体制御装置２０８である。流体制御装置２０８は、中心層１０１の流れを制御する。流体制御装置２０８は、弁またはポンプを含むが、これらに限定されない、流体の流れを制御する任意のタイプの装置を備え得る。一実施形態において、流体制御装置２０８はゲートバルブを備える。一実施形態において、流体制御装置２０８は、流れを調節する少なくとも２つのポジションを有する。一実施形態において、流体制御装置２０８は、供給物を流れさせる開放位置と、供給物の流れを妨げる閉鎖位置とを有する。一実施形態において、流体制御装置２０８は、オン位置（ｏｎ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）およびオフ位置（ｏｆｆ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を有する。流体制御装置２０８がポンプを備える一実施形態において、前記開放位置は、ポンプが作動中（ｏｎ）であり、流体がポンプで送り込まれているときであるのに対し、前記オフ位置は、ポンプが停止中（ｏｆｆ）であり、流体はポンプで送り込まれていないときである。
【００２１】
示したように、流体制御装置２０８は、故障時開位置を有する弁を備える。従って、何の力も存在しない場合には、流体制御装置２０８は開放位置に維持されるであろう。他の実施形態において、流体制御装置２０８は故障時閉位置を有する。
【００２２】
示したように、故障時開位置を得るためには、流体制御装置２０８は、ピンヘッド２１１およびゲート２０９を上方に押すばね２１０を備える。ばね２１０の押上げ力（ｕｐｗａｒｄ  ｆｏｒｃｅ）に打ち勝って、ピンヘッド２１１が押し下げられる場合、ゲート２０９が下がって、弁は閉鎖される。ばねおよびゲートバルブが示されているが、本発明はそのように限定されるものではない。空気または液圧の力を含む他の押し上げ力または押し下げ力（ｄｏｗｎｗａｒｄ  ｆｏｒｃｅｓ）も用いられ得る。
【００２３】
刃取付台２０５に結合されているのはピン押圧装置２０７である。ピン押圧装置２０７は様々な形状を有し得る。示したように、ピン押圧装置２０７は、該装置が流体制御装置２０８と結合し得るように、ダイフェース２０３のまわりを回転する形状に形成されている。ピン押圧装置２０７は刃取付台２０５に結合されているので、シャフト２０６が取付台２０５を回転させると、ピン押圧装置２０７も回転する。示したように、ピン押圧装置２０７は、ピン押圧装置２０７が流体制御装置２０８と間欠的に係合するように、ダイフェース２０３の周りを回転する。ピン押圧装置２０７が流体制御装置２０８と係合すると、中心層１０１の流れは瞬間的に一時停止される。したがって、ピン押圧装置２０７の流体制御装置２０８との係合は、流体制御装置２０８のポジションを決定する。
【００２４】
示したように、ピン押圧装置２０７は切断刃２０４に機械的に結合されている。従って、切断刃２０４が回転すると、ピン押圧装置２０７も回転する。示したように、切断刃２０４の位置に結合されているピン押圧装置２０７は、流体制御装置２０８と間欠的に機械的に結合される。ピン押圧装置２０７は、流体制御装置２０８と間欠的に結合することによって、流体制御装置のポジションを決定し、中心流体の流れを制御する。そのため、流体制御装置の作動は、ピン押圧装置２０７および流体制御装置の機械的結合により同期される。したがって、一実施形態において、切断刃２０４の位置は、流体制御装置のポジションを決定する。検討するように、他の実施形態では、切断刃２０４は、流体制御装置に機械的に結合されない。
【００２５】
切断刃２０４の位置が流体制御装置のポジションを決定しているが、流体制御装置の特定のポジションは様々な実施形態で異なり得ることに注目すべきである。一例として、中心層が切断されない位置で切断刃がパフを切断する一実施形態では、流体制御装置２０８は開放位置にある。中心層１０１が切断されない位置で切断刃２０４がパフを切断する別の実施形態では、流体制御装置２０８は閉鎖位置にある。当業者には、切断刃２０４に関する流体制御装置２０８の特定のポジションは、流体制御装置２０８と切断刃２０４との間の距離、ダイ内での滞留時間などを含む様々な因子に依存することが分かるであろう。様々な因子を考慮すると、一実施形態では、切断刃２０４の位置は、中心層１０１が切断されない位置で切断刃２０４がパフを切断することを保証するために、流体制御装置２０８の必要なポジションを決定する。
【００２６】
図２Ａは、弁が開放されている一実施形態における流体制御装置の斜視断面図である。示したように、流体制御装置２０８は、ピンヘッド２１１、ゲート２０９、およびばね２１０を備えた弁である。検討したように、ばね２１０は、流体制御装置２０８を開放位置において維持するために、ピンヘッド２１１を押圧する。図面から明らかなように、中心供給物１０１は、ゲート２０９がその流れを制限していないので、流体制御装置２０８を通って流れることができる。図２Ｂは、弁が閉鎖されている一実施形態における流体制御装置の斜視断面図である。示したように、ピン押圧装置２０７は流体制御装置２０８と係合するように回転されている。ピン押圧装置２０７はピンヘッド２１１と係合して、ゲート２０９を下方へ押圧する。これは、中心供給物１０１の流れを瞬間的に停止する流体制御装置２０８の閉鎖をもたらす。一実施形態において、ピンヘッド２１１は、ピン押圧装置２０７のピンヘッド２１１とのより滑らかな係合を可能にするために丸味を帯びたヘッドを備える。一実施形態において、ピンヘッド２１１と接触するピン押圧装置２０７の表面は、ピンヘッド２１１とのより滑らかな係合を可能にするために、角度なしている（ａｎｇｌｅｄ）か、または傾斜している（ｂｅｖｅｌｅｄ）。
【００２７】
示したように、ピン押圧装置２０７は厚さ２１２を有する。一実施形態において、ピン押圧装置２０７の厚さ２１２は、流体制御装置２０８が閉鎖位置にある時間に比例する。示したように、ピン押圧装置２０７は、該装置が回転するにつれて、右から左へ移動する。従って、ピン押圧装置２０７の厚さ２１２が増大される場合には、流体制御ポジションが閉鎖位置にある時間もまた増大する。一実施形態において、ピン押圧装置２０７の厚さ２１２は、パフの第１Ｔ１無充填部分と第２Ｔ２無充填部分との距離に比例する。一実施形態において、各ピン押圧装置２０７は同様の厚さを備える。各ピン押圧装置２０７が同様の厚さを備える一実施形態では、そのときパフの第１Ｔ１無充填部分および第２Ｔ２無充填部分の長さは類似している。他の実施形態において、少なくとも１つのピン押圧装置２０７は異なる厚さを有する。一実施形態において、交互のピン押圧装置２０７が同様の厚さを有する。そのような実施形態では、第１ピン押圧装置２０７は第１厚さを備え、第２ピン押圧装置２０７は第２厚さを備え、第３ピン押圧装置２０７は第１厚さを備え、第４ピン押圧装置２０７は第２厚さを備えるであろう。そのような実施形態は、第１無充填部分Ｔ３が第２無充填部分Ｔ１とは長さにおいて異なることを可能にする。
【００２８】
図３は、一実施形態におけるダイフェースの正面平面図である。示したように、切断刃２０４およびピン押圧装置２０７は刃取付台２０５に結合されている。示したように、刃取付台２０５は時計回りの位置において回転する。一実施形態では、示したように、ピン押圧装置２０７は、切断刃２０４からわずかに偏倚されている。一実施形態において、前記偏倚は約０．５度〜約４５度である。別の実施形態において、前記偏倚は約１〜約３０度である。刃取付台２０５が回転すると、切断刃２０４がパフを切断する前に、ピン押圧装置２０７が流体制御装置２０８と係合するであろう。したがって、切断刃２０４がパフを切断する時間まで、中心層１０１の流れは既に瞬間的に停止されている。従って、切断刃２０４によって切断されているパフの部分は中心層１０１を含まないであろう。そのため、パフが切断刃２０４によって切断されるとき、切断刃２０４は単一層を通ってのみ切断し、切断刃２０４は中心供給物１０１を切断しないであろう。
【００２９】
一実施形態において、ピン押圧装置２０７は切断刃２０４と重なり合うであろう。他の実施形態では、ピン押圧装置２０７は切断刃２０４と重なり合わないであろう。当業者には、ピン押圧装置２０７が切断刃２０４と重なり合うか否かは、ピン押圧装置の厚さ２１２、回転速度、所望の生成物などを含む複数の要因のうちの１つの要因であることが分かるであろう。
【００３０】
弁がピン押圧装置と機械的に結合される一実施形態が記載されているが、他の実施形態は機械的結合を必要としない。図４は、センサーを備える一実施形態におけるシステムの側断面図である。示したように、前記システムはセンサー４１３を備える。一実施形態においては多数のセンサー４１３が用いられるが、他の実施形態では単一のセンサー４１３が用いられる。センサー４１３は、当業において既知のいかなるセンサーも含み得る。一実施形態において、前記センサーは、切断刃２０４の位置を判定する。センサー４１３は流体制御装置２０８と通信しており、この情報を、流体制御装置２０８が先に記載したように作動することができるように、流体制御装置２０８に中継する。記載したように、一実施形態において、流体制御装置２０８は、切断刃２０４によって切断されるパフの部分が中心層１０１を含まないように動作する。一実施形態において、センサー４１３はシャフト２０６を監視する。そのような実施形態では、切断刃２０４はシャフト２０６位置に対して定位置にあるので、シャフト２０６を監視することによって、切断刃２０４の位置も分かる。一実施形態において、センサー４１３は、回転軸２０６上の固定点を感知する。別の実施形態において、センサー４１３は切断刃２０４を感知する。別の実施形態において、センサー４１３は刃取付台２０５を感知する。当業者には切断刃２０４の位置を感知するために用いられる様々な装置および方法が分かるであろう。
【００３１】
切断刃の位置が判定されたならば、その情報は受信器４１４を介して流体制御装置２０８と共有される。受信器４１４は、センサー４１３から信号を受信するための、当業において知られている任意の装置を備え得る。一実施形態においては、受信器４１４はセンサー４１３から無線信号を受信するが、他の実施形態においては、受信器４１４は配線を介してセンサー４１３に接続されている。
【００３２】
先に検討したように、流体制御装置２０８は、流体の流れを制御するための実質的に任意の既知の装置を含み得る。流体制御装置２０８が弁を備える一実施形態について検討してきた。そのような実施形態では、前記弁は流れを調節するために操作される。前記弁は、実質的に任意のタイプの弁を含むことができる。一実施形態において、前記弁はサーボモータを介して制御される。一実施形態において、前記サーボモータは、弁を介して流れを許容したり、または妨げたりするように揺動する（ｏｓｃｉｌｌａｔｅｓ）。一実施形態において、弁は電気機械的に制御され、それによって前記弁は切断刃と同期される。他の実施形態では、前記弁は電磁的に制御され、それによって磁石はバルブ動作を切断刃と同期させるために用いられる。一実施形態において、前記弁は、流れが切断刃の位置と同期されるような方法で、流れを許容したり妨げたりするように、脈動的に（ｉｎ  ａ  ｐｕｌｓａｔｉｎｇ  ｆａｓｈｉｏｎ）作動する。弁を備える流体制御装置２０８について検討してきたが、本発明はそのように限定されていない。一実施形態において検討されるように、流体制御装置２０８はポンプを備える。そのような実施形態において、前記ポンプは中心層の流れを提供するために係合され、次いで、流れを停止するために脱係合され得る。一実施形態において、前記ポンプは、係合および脱係合するように、作動および停止させられる。別の実施形態では、前記ポンプは停止されないが、流れを提供したり、中断したりするように、圧力が間欠的に調節される。別の実施形態においては、所望の流れを生じさせるように、ポンプ操作が制御される。流体制御装置２０８は当業において既知の方法によって制御することができる。一実施形態において、流体制御装置４０８は空圧制御される（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）のに対して、他の実施形態では、流体制御装置４０８は液圧制御される（ｈｙｄｒａｕｌｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）。
【００３３】
システムについて説明してきたが、共充填生成物を切断する方法について説明する。まず、外層１０２がダイに導かれる。同様に、中心層１０１がダイに導かれる。先に検討したように、これらの層の双方またはいずれかは押し出され得る。中心層１０１と外層１０２とが合わせられる。先に記載したように、中心層１０１と外層１０２とはダイ内で合わせられるか、ダイ２０３を退出する際に合わせられ得る。ダイ２０３を退出すると、パフが形成される。以下でより詳細に検討するように、中心層１０１は異種材料を含み得る。したがって、第１中心層がダイに導かれ、次いで第２中心層がダイに導かれてもよい。
【００３４】
先に記載した方法およびシステムを用いて、中心層１０１の流れは流体制御装置２０８を使用して停止される。先に記載したように、流体制御装置２０８は少なくとも２つのポジションを有する。一実施形態において、流体制御装置２０８はオン位置およびオフ位置を有するのに対して、他の実施形態では、流体制御装置２０８は開放位置および閉鎖位置を有する。
【００３５】
一実施形態において、中心層１０１の停止は、流体制御装置２０８を少なくとも１つの切断刃２０４の位置と同期させることを含む。この同期は、流体制御装置２０８をピン押圧装置２０７と結合すること、または流体制御装置２０８と通信するセンサー２１３を用いることを含む、本願に記載した任意の方法で行うことができる。
【００３６】
一実施形態において、中心層１０１の流れが停止された後、パフは切断される。一実施形態において、パフはダイフェース２０３の下流に位置する回転切断刃２０４によって切断される。一実施形態において、切断刃２０４は、該切断刃が中心層１０１を切断しない位置でパフを切断する。
【００３７】
一実施形態において、中心層１０１の流れが停止された後、中心層１０１の流れは開放される。いくつかの実施形態では、切断が起こった後に、流れが開放されることに注目すべきである。他の実施形態では、中心層１０１の流れが開放されている間に、パフが切断されている。中心層１０１の流れが開放された後、次に前記流れは流体制御装置２０８によって停止される。全工程が繰り返されて、共充填生成物を生産する。
【００３８】
別の実施形態において、２つ以上の中心層１０１を含む共充填生成物が形成される。図５は、一実施形態における複数の中心層１０１を含むパフの断面図である。図５に示すように、３つの別個の中心層１０１が直列に形成されている。実質的に任意の数の中心層１０１が形成され得る。一実施形態においては、２つ以上の中心層１０１が直列に形成される。
【００３９】
複数の中心部分１０１を直列に有するパフを製造する様々な方法が存在する。一実施形態において、切断刃２０４はピン押圧装置２０７とは異なる速度で作動する。例えば、図２を参照すると、一実施形態において、切断刃２０４は、切断刃２０４の回転を所望のように速くするか、または遅くするギヤ機構に結合されている。複数の中心部分１０１を直列に含むパフを生産する一実施形態では、切断刃２０４はピン押圧装置２０７よりも低速で回転するようにギヤが低速に入れられている（ｇｅａｒｅｄ  ｄｏｗｎ）。そのような実施形態では、ピン押圧装置２０７は、別個の中心層１０１を形成するために中心層１０１の流れを停止する。ピン押圧装置２０７が所望の数の中心層１０１を形成した後、切断刃２０４はパフを切断する。当業者には、ピン押圧装置２０７に関する切断刃２０４の速度を変更するための様々な方法が理解できるであろう。説明したように、これはギヤ、スプロケット、プーリーなどによって行うことができる、または、これは制御システムによって行うことができる。例えば、一実施形態において、切断刃２０４は、ピン押圧装置２０７ではなく、異なるモータに結合される。ピン押圧装置２０７および切断刃２０４のモータ速度は、図４に関して記載したような制御システムによって制御することができる。
【００４０】
別の実施形態において、ピン押圧装置２０７は制御ノブを備える。図６は、一実施形態における制御ノブ６１５を備えたピン押圧装置２０７の斜視図である。制御ノブ６１５は、流体制御装置を操作するピン押圧装置２０７上の領域である。制御ノブは窪み（ｄｉｖｏｔｓ）のような内部の空所であり得るか、または前記制御ノブはピン押圧装置２０７の平面を越えて延びる外部部分を備え得る。一実施形態では、示したように、制御ノブ６１５は窪みからなる。示したように、ピン押圧装置２０７は、窪みからなる２つの制御ノブ６１５を備える。
【００４１】
図面から明らかなように、図６のピン押圧装置２０７が図２Ｂの流体制御装置において用いられる場合、制御ノブの窪みは、ピンヘッド２１１が伸長する場所を提供することによって、弁が瞬間的に開放することを可能にする。弁が瞬間的に開放されると、中心層１０１が形成される。しかしながら、上記したように、故障時閉弁のような他の実施形態においては、弁は、それらの弁がピン押圧装置２０７によって接触されるまで、開放されない。別の実施形態では、制御ノブ６１５は、流体制御装置を操作する外部ノブを備える。
【００４２】
一実施形態において、ピン押圧装置２０７はダイ２０３全体を包囲する。そのような実施形態において、制御ノブ６１５の位置は切断刃２０４の位置と同期される。例えば、図６のピン押圧装置がダイ２０３全体を完全に包囲している場合には、流体制御装置は、ピン押圧装置２０７の平坦部分の下に位置する場合に閉鎖されるであろう。しかしながら、流体制御装置がピン押圧装置２０７の制御ノブ６１５部分の下に位置する場合には、流体制御装置は開放位置にある。切断刃２０４は制御ノブ６１５の位置に基づいて切断するように同期され得る。
【００４３】
一実施形態において、各中心層１０１は同一の材料を含む。別の実施形態では、少なくとも１つの中心層１０１は、残りの中心層１０１とは異種の材料を含む。例えば、左側の中心層１０１はチェダーチーズフィリングを含み得るが、右側の中心層１０１はニンニクチーズ粉末を含んでもよい。そのような方法で、消費者は各中心層１０１によって異なる味に遭遇することができる。これは上記で検討したような多数の方法で行うことができる。一実施形態において、別個の供給源がダイに供給されるだろう。一実施形態において、流体制御装置２０８は、別個の供給源がダイに供給されることを可能にし、異種の中心層１０１を生じるように、操作される。一例として、２つの流体制御装置２０８が互いに隣接して配置され得、そのため、それらの装置は同一のピン押圧装置２０７によって制御される。そのような実施形態において、ピン押圧装置２０７が回転すると、ピン押圧装置２０７は、まず第１中心層に関連した第１流体制御装置２０８に遭遇する。ピン押圧装置２０７が回転し続けると、ピン押圧装置２０７は第２中心層に関連した第２流体制御装置２０８に遭遇する。一実施形態において、第１流体制御装置および第２流体制御装置は、単一のパフが各流体制御装置からの材料を含むように、同一の流路に接続されている。一実施形態において、第１流体制御装置および第２流体制御装置は、異なる中心層供給源に結合される。上記で検討したように、第１流体制御装置はチェダーチーズフィリング供給源に結合され得るが、第２流体制御装置はニンニクチーズ粉末供給源に結合され得る。当業者には、ダイに供給されている異なる供給源の流れを制御する様々な方法が分かるであろう。
【００４４】
本発明について特に好ましい実施形態に関して図示し、説明してきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明において形態および詳細における様々な変更がなされてもよいことは当業者によって理解されるであろう。
【００４５】
付加的な説明
以下の条項は開示された発明のさらなる説明として提供される。
１．共充填生成物を生産するためのシステムであって、
中心層が流れ得る中心流路と、外層が流れ得る外側供給流路とを備えるダイフェースと、
前記ダイフェースから下流に位置する少なくとも１つの切断刃と、
前記中心流路に結合された少なくとも１つの流体制御装置と、を備え、
前記流体制御装置は少なくとも２つのポジションを有し、
前記少なくとも１つの切断刃の位置は、前記少なくとも１つの流体制御装置のポジションを決定する、システム。
【００４６】
２．前記少なくとも１つの流体制御装置と通信するセンサーをさらに備える、１項に記載のシステム。
３．前記センサーは前記少なくとも１つの切断刃の位置を判定する、１項または２項のいずれか１項に記載のシステム。
【００４７】
４．前記流体制御装置は弁を備える、１項乃至３項のいずれか１項に記載のシステム。
５．前記流体制御装置はゲートバルブを備える、１項乃至４項のいずれか１項に記載のシステム。
【００４８】
６．前記少なくとも１つの切断刃に結合された少なくとも１つのピン押圧装置をさらに備える、１項乃至５項のいずれか１項に記載のシステム。
７．前記少なくとも１つのピン押圧装置は前記少なくとも１つの切断刃から偏倚されている、６項に記載のシステム。
【００４９】
８．前記少なくともピン押圧装置は前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、６項に記載のシステム。
９．前記少なくとも１つのピン押圧装置は、前記中心供給物の流れを停止するために、前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、８項に記載のシステム。
【００５０】
１０．前記少なくとも２つのポジションは、開放位置および閉鎖位置を含む、６項に記載のシステム。
１１．前記ピン押圧装置の幅は、前記弁が前記閉鎖位置にある時間に比例する、１０項に記載のシステム。
【００５１】
１２．前記少なくとも１つのピン押圧装置は少なくとも１つの制御ノブを備える、６項に記載のシステム。
１３．前記少なくとも２つのポジションは開放位置および閉鎖位置を含む、１項乃至１２項のいずれか１項に記載のシステム。
【００５２】
１４．前記少なくとも２つのポジションはオン位置およびオフ位置を含む、１項乃至１３項のいずれか１項に記載のシステム。
１５．少なくとも２つの流体制御装置が前記中心流路に結合されている、１項乃至１４項のいずれか１項に記載のシステム。
【００５３】
１６．少なくとも２つの中心流路を備える、１項乃至１５項のいずれか１項に記載のシステム。
１７．共充填生成物を切断する方法であって、
ａ．外層をダイに導く工程と、
ｂ．中心層をダイに導く工程と、
ｃ．前記中心供給物および前記外側供給物を合わせてパフを形成する工程と、
ｄ．前記中心供給物の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
ｅ．前記パフを切断刃によって切断する工程と、を有する、方法。
【００５４】
１８．前記停止する工程は、前記流体制御装置を前記切断刃の位置と同期させることを含む、１７項に記載の方法。
１９．前記同期させることは、前記流体制御装置と通信するセンサーを含む、１８項に記載の方法。
【００５５】
２０．前記同期させることは、前記流体制御装置をピン押圧装置と機械的に結合させることを含む、１８項に記載の方法。
２１．前記切断刃はピン押圧装置に機械的に結合されており、前記ピン押圧装置は前記流体制御装置と間欠的に係合する、１７乃至２０項に記載の方法。
【００５６】
２２．ｆ．前記中心層の流れを前記流体制御装置によって開放する工程と、
ｇ．前記中心層の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
ｈ．前記パフを切断刃によって切断する工程と、をさらに含む、１７乃至２０項に記載の方法。
【００５７】
２３．前記流体制御装置は少なくとも２つのポジションを有し、前記停止する工程は、前記流体制御装置を前記少なくとも２つのポジションの間において調節することを含む、１７乃至２２項に記載の方法。
【００５８】
２４．前記停止する工程は、前記流体制御装置をオン位置とオフ位置との間において調節することを含む、２３項に記載の方法。
２５．前記停止する工程は、前記流体制御装置を開放位置と閉鎖位置との間において調節することを含む、２３項に記載の方法。
【００５９】
２６．前記切断する工程は前記中心層を通って切断することを含まない、１７乃至２５項に記載の方法。
２７．ｆ．前記中心層の流れを前記流体制御装置によって開放する工程と、
ｇ．前記中心層の流れを流体制御装置によって停止する工程と、
をさらに含み、
前記工程ｆ）および工程ｇ）は、前記工程ｄ）の後で、かつ前記工程ｅ）の前に行われる、１７乃至２０項に記載の方法。
【００６０】
２８．前記工程ｄ）は、前記中心供給物の流れを第１流体制御装置によって停止することを含み、工程ｆ）は前記中心供給物の流れを、第２流体制御装置によって開放することを含み、工程ｇ）は前記中心供給物の流れを第２流体制御装置によって停止することを含む、２７項に記載の方法。
【００６１】
２９．前記第１流体制御装置および前記第２流体制御装置は、異種の中心層供給源に結合されている、２８項に記載の方法。
【図１】
2013540427.tif 000003
【図２】
2013540427.tif 000004
【図２Ａ】
2013540427.tif 000005
【図２Ｂ】
2013540427.tif 000006
【図３】
2013540427.tif 000007
【図４】
2013540427.tif 000008
【図５】
2013540427.tif 000009
【図６】
2013540427.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月23日(2012.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共充填生成物を生産するためのシステムであって、
中心層が流れ得る中心流路と、外層が流れ得る外側供給流路とを備えるダイフェースと、
前記中心流路に結合された少なくとも１つの流体制御装置と、
前記ダイフェースの下流側に位置する少なくとも１つの切断刃と、
を備え、
前記流体制御装置は、前記中心流路に間欠的な流れを引き起こすための少なくとも２つの動作ポジションを有し、かつ
前記少なくとも１つの切断刃の動作は、パフを形成するために押出物を切断する際に、同押出物の部分であって前記中心流路からの間欠的な流れを含む該部分が切断されるのを回避しつつ同押出物を切断するために、前記流体制御装置の動作ポジションと同期される、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの流体制御装置と通信するセンサーをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサーは前記少なくとも１つの切断刃の位置を判定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記流体制御装置は弁を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記流体制御装置はゲートバルブを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの切断刃に結合された少なくとも１つのピン押圧装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は前記少なくとも１つの切断刃から偏倚されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくともピン押圧装置は前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は、前記中心供給物の流れを停止するために、使用時には前記少なくとも１つの流体制御装置と間欠的に係合する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも２つのポジションは、開放位置および閉鎖位置を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ピン押圧装置の幅は、前記弁が前記閉鎖位置にある時間に比例する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのピン押圧装置は少なくとも１つの制御ノブを備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも２つのポジションは、開放位置および閉鎖位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも２つのポジションは、オン位置およびオフ位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも２つの流体制御装置が前記中心流路に結合されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
少なくとも２つの中心流路をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
共充填生成物を切断する方法であって、
ａ．外層をダイに導く工程と、
ｂ．中心層を前記ダイに間欠的に導く工程と、
ｃ．前記中心供給物および前記外側供給物を合わせて、前記ダイから退出される際に、内層内に包囲された中心層を有するパフを形成する工程と、
ｄ．前記退出されたパフを、同パフの中心層を切断することなく切断刃によって切断する工程と、を有する、方法。
【請求項１８】
前記切断する工程は、前記切断刃の位置と前記間欠的に導く工程とを同期させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記同期させることは、前記流体制御装置と通信するセンサーを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記同期させることは、前記流体制御装置をピン押圧装置と機械的に結合することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記切断刃はピン押圧装置に機械的に結合されており、前記ピン押圧装置は前記流体制御装置と間欠的に係合する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記間欠的に導く工程は、
前記中心層の流れを流体制御装置によって開放する工程と、
前記中心層の流れを前記流体制御装置によって停止する工程と、を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記間欠的に導く工程は、少なくとも２つのポジションを有する流体制御装置を使用する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記間欠的に導く工程は、前記流体制御装置をオン位置とオフ位置との間において調節することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記間欠的に導く工程は、前記切断する工程と同期させて、前記流体制御装置を開放位置と閉鎖位置との間において調節することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記（ａ）乃至（ｄ）を繰り返す工程をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記間欠的に導く工程は、第１流体制御装置を開放すること及び閉鎖することと、第２流体制御装置を開放すること及び閉鎖することと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１流体制御装置および前記第２流体制御装置は、異なる中心層供給源に結合されている、請求項２８に記載の方法。
【国際調査報告】
2013540427.tif 000011