(57)【要約】  本発明は、粘性乃至泥膏性物質の形態による食物材料、特にチョコレートの如き脂肪を基材とする食物材料またはアイスクリームの如き水を基材とする食物材料を加工する装置に係る。装置は或る所定の体積のそのような材料を一つの担持平面上に供給する計量ユニットを有し、該計量ユニット（Ｄ）は各々がピストン室内に配置された計量ピストン（４）を備え、その計量運動は少なくとも前記計量ピストン（４）のピストン軸線（Ａ１）の周りの回転運動を含んでいる。第一の複数個の計量をユニット（Ｄ１）が第一の面に配置され、第二の複数個の計量ユニット（Ｄ２）が第二の面に配置されている。前記第一の面に配置された計量ユニット（Ｄ１）の計量ピストン（４）は第一の駆動要素（７，１６）を経て回転駆動され、前記第二の面に配置された計量ユニット（Ｄ２）の計量ピストン（４）は第二の駆動要素(８、１６)を経て回転駆動される。
2008536501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性乃至泥膏性物質の形態による食物材料、特にチョコレートの如き脂肪を基材とする食物材料またはアイスクリームの如き水を基材とする食物材料を加工する装置であって、或る所定の体積のそのような材料を一つの担持平面上に供給する計量ユニットを有し、該計量ユニット（Ｄ）は各々がピストン室内に配置された計量ピストン（４）を備え、その計量運動は少なくとも前記計量ピストン（４）のピストン軸線（Ａ１）の周りの回転運動を含んでおり、第一の複数個の計量をユニット（Ｄ１）が第一の面に配置され、第二の複数個の計量ユニット（Ｄ２）が第二の面に配置されている如き装置であって、前記第一の面に配置された計量ユニット（Ｄ１）の計量ピストン（４）は第一の駆動要素（７，１６）を経て回転駆動され、前記第二の面に配置された計量ユニット（Ｄ２）の計量ピストン（４）は第二の駆動要素(８、１６)を経て回転駆動されるようになっていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記計量ピストン（４）は各々一つの歯車（１１，１２）に共に回転するよう連結され、前記歯車の回転軸線(Ａ２)は各計量ピストン（４）の回転軸線（Ａ１）と整合しており、前記第一の駆動要素は第一のラック（７）であり、その歯(７ａ)は前記第一の面に配置された計量ピストン（４）の歯車（１１）と噛み合っており、前記第二の駆動要素は第二のラック（８）であり、その歯（８ａ）は前記第二の面に配置された計量ピストン（４）の歯車（１２）と噛み合っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一のラック（７）と前記第二のラック（８）とは少なくとも一つの結合領域（９，１０）経て互いに剛固に連結され、共通の直線運動を行うようになっていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第一のラック（７）は第一の直線駆動装置を備え、前記第二のラック（８）は第二の直線駆動装置を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記計量ピストン（４）を前記歯車（１１、１２）に共に回転するように連結するために各計量ピストン（４）と各歯車（１１、１２）の間に回転連結要素（５）が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記計量ピストン（４）は各歯車（１１、１２）と一体に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記ラック（７，８）の直線駆動装置は空気圧式駆動装置であることを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
【請求項８】
前記計量ピストン（４）を回転駆動するために前記ラック（７，８）と剛固に連結された空気圧シリンダが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記回転連結要素（５）は中央部（５ｂ）と第一の端部（５ａ）と第二の端部（５ｃ）とを有し、前記第一の端部と前記中央部との間および前記中央部と前記第二の端部との間のそれぞれに縮小部（５ｄ，５ｅ）を有し、回転連結された状態にては、前記第一の端部（５ａ）は前記計量ピストン（４）の軸線方向一端にてそれに対し補形なす孔内に嵌入されており、前記第二の端部（５ｃ）は前記歯車（１１，１２）の軸線方向一端にてそれに対し補形なす孔内に嵌入さ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１０】
前記連結要素（５）は前記計量ピストン（４）の回転軸線（Ａ１）に対し垂直の方向および前記歯車（１１，１２）の回転軸線（Ａ２）に対し垂直の方向に移動されることにより前記の補形をなす孔より外れるようになっていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記の補形をなす孔とそれに嵌め込まれた前記連結要素の端部との間には，前記計量ピストン（４）の回転軸線（Ａ１）と前記歯車（１１，１２）の回転軸線（Ａ２）との間に軸線を横切る方向の相対変位を許す遊びが設けられていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記連結要素（５）が回転を伝える嵌め込み連結状態にあるときそれが外れて落下することを防ぐ手段が設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
担持面は中空形状の内面であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
駆動室（１３）と製造室（１４）との間に隔壁（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記計量ユニット（Ｄ１，Ｄ２）は各々縦軸線即ち回転軸線（Ａ１）を互いに平行にしたピストン室とそこに配置された計量ピストン（４）を有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記第一の面にある前記計量ユニット（Ｄ１）と前記第二の面にある前記計量ユニット（Ｄ２）とは各々縦軸線即ち回転軸線（Ａ１）に垂直な方向に互いに偏倚していることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性乃至泥膏性物質の形態による食物材料、特にチョコレートの如き脂肪を基材とする食物材料またはアイスクリームの如き水を基材とする食物材料を加工する装置に係る。この装置は、所定の体積のそのような材料を一つの担持平面上に供給する計量ユニットを有し、該計量ユニットは各々がピストン室内に配置された計量ピストンを備え、その計量運動は少なくとも前記計量ピストンのピストン軸線の周りの回転運動を含んでおり、第一の複数個の計量をユニットが第一の面に配置され、第二の複数個の計量ユニットが第二の面に配置されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明は、上記の装置に於いて、各計量ユニットに加工エネルギをできるだけ一様に導入することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
かかる課題は、本発明によれば、前記第一の面に配置された計量ユニットの計量ピストンは第一の駆動要素を経て回転駆動され、前記第二の面に配置された計量ユニットの計量ピストンは第二の駆動要素を経て回転駆動されるようになっていることによって達成される。かかる要領により各計量ユニットはその計量ピストンを回転運動させるために必要なエネルギを駆動要素より直接受け取ることができる。
【０００４】
好ましくは、前記計量ピストンは各々一つの歯車に共に回転するよう連結され、前記歯車の回転軸線は各計量ピストンの回転軸線と整合しており、前記第一の駆動要素は第一のラックであり、その歯は前記第一の面に配置された計量ピストンの歯車と噛み合っており、前記第二の駆動要素は第二のラックであり、その歯は前記第二の面に配置された計量ピストンの歯車と噛み合っている。
【０００５】
これら二つのラックにより、二つのラックが互いに向かい合って移動する領域が得られる。かかる駆動要領によりラックの移動により生ずる反力および反力モーメントが大幅に解消される。このことは注入機械の静かで振動のない駆動に寄与する。かかる構造と駆動要領のためには、第一のラックが第一の駆動装置を有し、第二のラックが第二の駆動装置を有するのが適している。
【０００６】
他の一つの構成によれば、第一のラックと第二のラックとは剛固に連結され、共通の直線駆動装置を有する。この場合、好ましくは、これら二つのラックとそれらの間の連結領域とは単一の枠構造体を成し、該枠構造体は２の面内にある計量ピストンの歯車を囲むようにこれと噛み合い、ラックの歯は枠構造体の互いに向かい合った内縁に沿って配置され、それぞれ第一の面内にある歯車および第二の面内にある歯車と噛み合う。
【０００７】
更に他の一つの構成に於いては、上記の２つのラックを呈する枠構造体に代えて、第一の面内にある歯車と第二の面内にある歯車とに接触し、少なくともこれらの歯に面する内面部に歯を備えた無端ベルトが用いられる。
【０００８】
好ましくは、上記の構成に於いて、歯付き無端ベルトはその両側に歯を備え、第一の面内にある歯車および第二の面内にある歯車と係合し、即ち上側にある歯車と下側にある歯車とに交互に係合する。かかる歯付き無端ベルト駆動装置は静かであり、また注入機械の異なる部屋に於ける異なる温度による膨張を均らすことができる。
【０００９】
好ましくは、計量ピストンを歯車と駆動連結するために、各計量ピストンと各歯車の間に回転連結要素が設けられる。これによって機械の組立ておよび分解が容易となり、計量ユニットの一つに問題が生じたときには、その計量ユニットに属する回転連結要素を取り外すことにより該計量ユニットを容易に停止させることができる。更にかかる回転連結要素を用いることにより、歯車やラックが配置されている比較的温度が低い注入機械の駆動領域とピストン室内に計量ピストンが配置されている比較的高温の注入機械の計量領域との間で異なる熱膨張を吸収するわずかな遊びが得られる。駆動領域は、例えば駆動ユニットの駆動に必要な要素を含む駆動ビームとして形成されてよい。計量領域は、例えば計量ピストンを保持する計量ビームとして形成されてよい。保持された計量ピストンはその縦軸線回りに回転運動するとともにその縦軸線に沿って直線運動できるようになっているのが好ましい。
【００１０】
他の一つの構成に於いては、計量ピストンは各々各歯車と一体に形成されてよい。この場合、駆動領域の温度と計量領域の温度とは適当な手段により互いに均される。この温度均一化をより完全にするため、上述の如く駆動要素としてラックに代えて歯付きベルトが用いられてよい。
【００１１】
二つのラックまたは二つの互いに連結されたラック（枠構造）のための直線駆動装置として空気圧式駆動装置が用いられてよい。しかしまた液圧式駆動装置あるいは電気式サーボ駆動装置が用いられてもよい。計量ピストンの計量運動のための駆動装置としては、ラックと剛固に結合された空気圧シリンダが適している。
【００１２】
更に上記の回転連結要素は、中央部と第一の端部と第二の端部とを有し、第一の端部と中央部との間および中央部と第二の端部との間のそれぞれに縮小部を有しているのが好ましい。回転連結された状態にては、第一の端部は計量ピストンの軸線方向一端にてそれに対し補形なす孔内に嵌入されており、第二の端部は歯車の軸線方向一端にてそれに対し補形なす孔内に嵌入されている。連結要素は計量ピストンの回転軸線に対し垂直の方向および歯車の回転軸線に対し垂直の方向に移動されることにより前記の補形をなす孔より外れるようになっていてよい。かかる構成によれば、注入機械の組立ておよび分解並びに計量ユニットの計量ピストンをそれに属する駆動装置の歯車より取り外すことが容易となる。
【００１３】
前記の補形をなす孔とそれに嵌め込まれた連結要素の端部との間には，計量ピストンの回転軸線と歯車の回転軸線との間に軸線を横切る方向の相対変位を許す遊びが設けられているのが好ましい。連結に於けるそのようなわずかな遊びは、注入機械の比較的温度が低い駆動領域と比較的温度が高い計量領域との間に於ける熱膨張の差を均すのに特に有効である。
【００１４】
回転連結要素は、回転を連結する状態に嵌め込まれているときには、計量ピストンおよび歯車よりなる計量ユニットよりそれが重力により脱落することがないよう、脱落に対する防止対策が施されているのが好ましい。
【００１５】
本発明による注入機械の担持面は、食品を所定の形状に加工すべくそれが所定の量に計量される中空室の内面であってよい。
【００１６】
注入機械を駆動するエネルギ源を収容する駆動室と食品が載置される製造室との間には隔壁が設けられるのが好ましい。かかる隔壁は、一方では加工される食物材料により駆動室が汚染されるのを防ぎ、他方では製造室と駆動室の間の遮熱を行う。
【００１７】
計量ユニットは各々縦軸線即ち回転軸線を互いに平行にしたピストン室とそこに配置された計量ピストンを有していてよい。第一の面にある計量ユニットと第二の面にある計量ユニットとは各々縦軸線即ち回転軸線に垂直な方向に互いに偏倚しているのが好ましい。これによって本発明による注入機械は特にコンパクトな構造となる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は以下の本発明を限定するものではない説明する本発明の実施の形態より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１には、本発明による装置、即ち、注入機械の内室が平面図にて示されている。機械枠１内には駆動ビーム２とその両側に配置された計量ビーム３とが設けられている。駆動ビーム２と計量ビーム３とは、図には示されていない駆動装置により水平面内にてＸ方向およびＹ方向に移動可能である。計量ビーム３には多数の互いに平行に配置された計量ピストン４が設けられており、これらの計量ピストンはそれぞれ連結片５を経て多数の歯車１１のそれぞれと連結されている。これらの歯車は各々駆動ビーム２に設けられており、駆動ビームに於いて駆動されるようになっている。計量ビーム３は多数の計量ユニットＤを含んでおり、これらの計量ユニットはそれぞれ計量ピストン４と、連結片５と、歯車１１とから構成されている。好ましくは、計量ユニットＤは第一の面と第二の面に配置されており、上側の面に配置された計量ユニットＤと下側の面に配置された計量ユニットＤは駆動要素７および８により駆動されるようになっている（図２参照）。
【００２０】
図１には更に装置の駆動室１３を製造室１４より隔てる隔壁１５が示されている。この隔壁は、駆動室を食物材料に加工される物質による汚染から保護するとともに、製造室１４と駆動室１３の間の遮熱を行うようになっている。
【００２１】
図２には計量ユニットＤの駆動要素の構成が解図的に示されている。第一の即ち上側のラック７は第一の即ち上側の面に配置された計量ユニットＤ１の歯車１１と噛み合っており、第二の即ち下側のラック８は第二の即ち下側の面に配置された計量ユニットＤ２の歯車１２と噛み合っている。上側のラック７と下側のラック８とは第一の結合領域９および第二の結合領域１０によりラック７および８の両端部にて互いに剛固に連結され、図には示されていない駆動要素により双頭の矢印Ｆにより示された方向に往復動されるようになっている。ラック７および８の歯７ａおよび８ａはラックの一部についてのみ示されている。歯車は１１および１２の歯１１ａおよび１２ａは上側の面と下側の面の歯車の最初の歯車についてのみ示されている。ラック７および８は連結領域９および１０と共に計量ユニットの両側を囲む駆動枠を形成しており、この駆動枠はその内側に二つの面内にある歯車１１および１２と噛み合う歯７ａおよび８ａを呈している。
【００２２】
図３には、計量ユニットＤの駆動要素の第二の実施の形態が解図的に示されている。上側の面および下側の面に沿って配置された歯車１１および１２は両面に歯を備えた歯付きベルト１６と噛み合っている。この歯付きベルト１６は歯車１１および１２の両側にメアンダ状に或はジグザグに案内されており、図には示されていない駆動要素により往復動式に駆動されるようになっている。両側の歯はベルトの一部についてのみ示されている。
【００２３】
計量ピストン４は各々切欠き部を有する。これらの計量ピストン４がラック式駆動装置１１、１２或は歯付きベルト１６により軸線Ａ２の周りに往復動式に回転駆動されると、それらは計量サイクルの一部を実行する。この計量サイクルの他の部分は図には示されていない他の駆動手段により行われる軸線Ａ２に沿う方向の計量ピストン４の軸線方向往復運動である。
【００２４】
図４には、一つの計量ピストン４と一つの歯車１１、１２とをトルク伝達式に連結する連結片５が示されている。この連結片５は第一の端部５ａ、中央部５ｂ、第二の端部５ｃ、第一の端部と中央部の間に形成された第一の縮小部５ｄ、第二の端部と中央部の間に形成された第二の縮小部５ｅを有している。
【００２５】
トルク伝達関係に連結された状態に於いて、第一の端部５ａは計量ピストン４の一端部に設けられたそれに対し補形をなす切欠きに嵌め込まれており、第二の端部５ｃは歯車１１、１２の一端部に設けられたそれに対し補形をなす切欠きに嵌め込まれている。この連結要素は計量ピストン４の軸線Ａ１および歯車１１、１２の軸線Ａ１に垂直の方向に移動されることにより上記の補形をなす切欠きより外される。計量ピストン４および歯車１１、１２の切欠きとそこに嵌め込まれた連結要素５の端部５ａ，５ｃの間にはそれぞれ遊びが存在する。この遊びは計量ピストン４の回転軸線Ａ１と歯車１１，１２の回転軸線Ａ２の間のこれらの軸線に垂直の方向の偏倚を許すものである。連結要素５は軸線Ａ１とＡ２とを軸線方向にずらせることなく軸線Ａ１とＡ２との間の軸線に垂直の方向の変位を許すカルダンジョイントを構成するものである。連結片５による計量ピストン４と歯車との間の連結は、軸線方向に遊びがあるだけでなく、回転方向にも遊びがあるのが好ましい。これによって計量ピストン４の回転方向の変位と送り方向の偏倚とに基づく計量ユニットＤの精度が軸線Ａ１とＡ２の間の熱的変位に影響されないようになる。
【００２６】
上記の切欠きに嵌め込まれ，計量ピストン４と歯車は１１，１２とをトルク伝達関係に連結した状態にある連結要素５は、各々その嵌め込み状態より脱落しないように脱落防止が施される。この脱落防止は連結片５上に押し付けられる弾性の当て物、例えば計量ピストンの端部に装着される嵌め込み連結要素により形成され、或はクリップを計量ユニットＤに取り外し可能に取り付けることにより保持するものであってよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による装置の開かれた状態にある平面図。
【図２】図１の断面Ｅ１−Ｅ１またはＥ２−Ｅ２による断面であって、本発明による装置の第一の実施の形態を示す図。
【図３】図１の断面Ｅ１−Ｅ１またはＥ２−Ｅ２による断面であって、本発明による装置の第二の実施の形態を示す図。
【図４】本発明による装置の一つの要素を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１      機械枠
２      駆動領域（駆動ビーム）
３      計量領域（計量ビーム）
４      計量ピストン
５      連結片
５ａ    端部
５ｂ    中央部
５ｃ    端部
５ｄ    縮小部
５ｅ    縮小部
６      駆動ビーム
７      第一のラック
７ａ    歯
８      第二のラック
８ａ    歯
９      第一の連結領域
１０    第二の連結領域
１１    第一の面の歯車
１２    第二の面の歯車
１３    駆動室
１５    隔壁
１６    歯付きベルト
１６ａ  歯
Ｄ１    第一の面の計量ユニット（４，５，１１）
Ｄ２    第二の面の計量ユニット（４，５，１２）
Ｆ      ラックの移動方向
Ａ１    回転ピストンの軸線
Ａ２    歯車の軸線
【図１】
2008536501.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008536501.tif 000006
【国際調査報告】
2008536501.tif 000007
2008536501.tif 000008
2008536501.tif 000009
2008536501.tif 000010
2008536501.tif 000011
2008536501.tif 000012