(57)【要約】  食品、特にプロセスチーズによって充填された、プラスチックフィルムからなるチューブの予め形成された横方向シール継目を切断する装置であって、加工され連続的に送られるフィルムチューブの各横方向シール継目は、食品の一定量を次の一定量から分離するものであり、この装置は、少なくとも１つのカッターブレード２２を有する、回転するカッターホルダーを備え、横方向シール継目を切断する場合には、カッターブレード２２が対向する受け部４に衝突する。カッターホルダーは、カッターブレード２２を所望の温度に加熱するための加熱要素を有している。【選択図】図３ａ
2010522645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品、特にプロセスチーズを充填した、プラスチックフィルム製チューブの、予め形成された横方向シール継目を切断する切断装置であって、加工され連続的に送られるフィルムチューブの各横方向シール継目は、食品の一定量を次の一定量から分離するものであり、前記装置が、少なくとも１つのカッターブレード（２２）を有する、回転するカッターホルダーを備え、横方向シール継目を切断する場合には、前記カッターブレード（２２）が、対向する受け部（４）に衝突し、
更に、前記カッターホルダーが、前記カッターブレード（２２）を所望の温度に加熱する加熱要素を備えることを特徴とする、切断装置。
【請求項２】
前記加熱要素が、加熱出力の大部分がカッターブレード（２２）に供給され、前記カッターブレードを前記カッターホルダーよりも強く加熱するように配置されている、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記カッターブレード（２２）が、切断方向に弾性変位するようにカッターホルダーに保持されている、請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
前記カッターホルダーがカッタードラム（２）であって、前記カッタードラムが複数の、特に４つのカッターブレード（２２）を備え、逆回転する対向ドラム（４）が、対向する受け部を形成する、請求項１に記載の切断装置。
【請求項５】
前記カッターブレード（２２）が、支持面に着座し、前記加熱要素が、前記支持面を形成する中実材料の穴（３０）内に配置されている、請求項１に記載の切断装置。
【請求項６】
各カッターブレード（２２）を収容する、別体の収容部品（２３）を備え、
前記別体の収容部品（２３）が、前記カッターホルダーの半径方向に方向づけされたガイド内に保持され、ばね（２４）によって付勢されている、請求項５に記載の切断装置。
【請求項７】
前記カッターホルダーの材料が、支持面（２７）を形成し、前記支持面（２７）が、前記カッタードラム（２）の半径の外側に方向づけされている、請求項５に記載の切断装置。
【請求項８】
前記カッターブレード（２２）が、矩形の横断面を有する、特に硬質金属からなる、平らな材料によって形成され、前記平らな材料の４つのエッジがそれぞれ切断エッジ（２９）を形成する、請求項７に記載の切断装置。
【請求項９】
前記加熱要素が、前記カッターブレードの前記切断エッジ（２９）において、８０℃を越える温度、特に約１００℃の温度を発生させる、請求項１から８のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１０】
前記カッターホルダーが、温度測定のためのセンサ又は冷却装置を備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１１】
前記カッターブレード（２２）の前記切断エッジ（２９）が、前記横方向シール継目よりも短く、切断後にフィルムウェブを残し、又は継目に切れ目を形成する切断エッジである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、特にプロセスチーズを充填した、プラスチックフィルム製チューブの、予め形成された横方向シール継目を切断するための、切断装置に関し、加工され連続的に送られるフィルムチューブの各横方向シール継目は、食品の一定量を次の一定量から分離するものであり、この装置は、カッタードラムの形式の、少なくとも１つのカッターブレードを有する、回転するカッターホルダーを備え、横方向シール継目を切断する場合には、カッターブレードは、対向する受け部、特に逆回転する対向ドラムに衝突する。
【背景技術】
【０００２】
このような切断装置は、例えば、個別にパックされたプロセスチーズのスライスの製造で知られている。このような製造方法及び装置は、例えば、特許文献１に示されている。この場合、プロセスチーズは、長手方向にシールされたフィルムチューブ内へ充填され、フィルムチューブは、次に平らに圧延され、冷却される。この場合、フィルムに巻かれているチーズのベルトは、チーズが横長部品で押し退けられ、チーズがなくなったフィルムチューブが、この横長部品の位置で、熱作用によりシールされることによって、冷却後に初めて一定量に切断される（「冷間押し退け」）。この押し退けは、最近の機械では、チーズ材料がまだ熱い間に行われる（「熱間押し退け」）。この互いにつながり合ったスライスの「チェーン」又はスライスのベルトから個々のスライスにするために、数ミリメートル幅の横シールによって形成された継目が、切断装置の、１つ又は複数のカッターによって、分断される。この場合、このような切断装置は、ギロチンの形式で形成することができる。しかし、弾性変位するカッターブレードが対向ドラムの硬化された表面上で切断を行う、カッタードラムの使用が、特に好ましいことが明らかにされており、この場合、個別スライスのチェーンは、２つのドラムを通して送られる。
【０００３】
公知の切断装置の欠点は、所定回数の切断の後にカッターブレードが鈍ってしまい、交換しなければならないことである。これは、２層のフィルムが、多くの場合ポリプロピレン製で、約５０マイクロメートルの厚みであるが、切断すべき状態において比較的切れにくいことに基づく。カッターブレードの鈍りは、耐用寿命に悪い影響を与え、機械の生産性を低下させる。更に、交換すべきカッターブレード自身がコスト要因であり、その上、大掛かりな調整を伴う組立てが加わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許公開公報ＤＥ４２０４３５７Ａ１
【特許文献２】独国特許公開公報ＤＥ３９２０８６７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、モジュラー構造と簡単な組立てとを可能にし、カッターブレードの損耗が少ないことによって耐用寿命を確実に延ばすことができる、切断装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の切断装置によって解決される。好ましい実施形態が、従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の重要な基本的考えは、カッターブレードを所望の温度に加熱する加熱要素を、カッターホルダーに設けることである。この場合、「カッターブレードを所望の温度に加熱する」というのは、カッターブレードの通常の運転温度を超える加熱であって、特に、熱膨張に基づいて、カッターホルダーの幾何学的形状に、スムーズな運転ができないような取り返しのつかない変化をさせてしまう顕著な加熱を加えない、加熱をすることである。本発明に基づく加熱はまた、特に、溶融のために横方向シール継目でフィルムが開くほど、強くはない。従ってカッターブレードの温度は、フィルムに使用されているプラスチックの溶融温度よりも、下に留まることが好ましい。
【０００８】
この点において強調すべきことは、本発明に従うやり方は、例えば特許文献２に開示されているような従来技術とは異なることである。特許文献２では、１つの作業工程において、製品がチューブの切断すべき領域で押し退けられ、この領域が横シールされ、この領域で切断される。従ってカッターは、シールと切断とを同時に行う。予め形成された横方向シール継目は、どこにも存在しない。従って、このやり方は、本発明に示す、食品、特にプロセスチーズによって充填されたチューブにおいては、不可能である。というのは、特にこの加工プロセスにおいては、まずつながり合った一定量のプロセスチーズのチェーンが形成されて、冷却プロセスに送られなければならないからである。その後に初めて、このように前処理された一定量が分離される。
【０００９】
本発明に基づく加熱の追加では、加熱をできる限りカッターブレード受け部から遠ざけておくことが、重要である。この目的は、カッターホルダーを、熱の流れがカッターブレードに案内されるように設計することによって、達成することができる。この構成は、材料の選択又は絶縁部材を設けること、又は、例えば然るべき冷却装置による冷却という形式で、ヒートトラップを設けることによって、実現することができる。しかし、加熱出力の大部分ができるだけ直接カッターブレードに供給され、カッターホルダーの他の部分よりもカッターブレードを、より強く加熱するように、加熱要素がカッターブレードの近傍に配置され、カッターブレードと熱接触するならば、簡単に実現できるので、特に効果的である。
【００１０】
一般に、カッターブレードを加熱する利点は、フィルムチューブが局所的に短時間加熱され、フィルムチューブを切断する際にカッターブレードに与える抵抗が減少されるので、カッターブレードの摩耗が減少し、従って切断装置の耐用寿命が延びることである。すなわち、例えばポリプロピレンからなる、プラスチックフィルムで形成されたフィルムチューブは、切断箇所が加熱されて室温におけるよりも軟らかくなるので、より容易に切断できる。本発明に基づくやり方で、カッターブレードの耐用寿命が何倍にも延びたことが、明らかにされている。この場合、加熱要素の加熱出力と配置とが、カッターブレードの切断エッジにおいて８０℃を超える温度で、特に約１００℃であるように選択されると好ましいことも、明らかにされている。１３０℃までの温度が、有効である。
【００１１】
加熱要素として、例えば市販の、十分な大きさのヒーターカートリッジを利用することができ、ヒーターカートリッジを、カッターホルダーに形成された穴内に保持して、電圧を供給する。ヒーターカートリッジの寸法とその電圧供給は、カッターホルダーの幾何学的形状に基づいて調整される。ヒーターカートリッジの加熱出力は、所望の温度を得るために、設備速度に対して調整することができる。適当なセンサによって実際の温度を測定し、温度の制御をすることは、ある程度有効であるが、必ずしも必要というものではない。究極的には、切断装置は、「非常時運転」において、加熱されたカッターブレードなしでも切断できる。
【００１２】
カッターブレードの位置を変化させる、望ましくない熱膨張を最小限に抑えることは、構造的に複雑であり、また、このような変化を完全には回避できないことも時々あるので、カッターブレードをカッターホルダーに弾性的に保持し、カッターブレードを切断方向に弾性変位できるようにすると、特に有利である。この場合、弾性は、切断作用のために十分な圧力が維持されるように、調節される。この場合、本発明に基づく弾性は、カッターブレード自身から、又は、カッターブレードを保持する、弾性的に支持された収容部品を介して得られる。弾性的に支持されたカッターブレードを有する横方向切断装置のアイデアは、本発明による加熱要素を有するカッターホルダーからは、ある程度独立したアイデアである。しかしながら、２つのアイデアの組合せからは、特別な利点が得られる。
【００１３】
このような弾性の利点は、特に、運転中に現れる可能性のある調整不良に対するカッターブレードの許容誤差を、増加させることができることである。この利点は、特に、カッターホルダーと対向する受け部とがドラムとして形成され、切断の際にカッターブレードが対向ドラムの平滑な、硬化された表面に対して正確に添接しなければならない場合に、効力を発揮する。このような配置では、調整不良があると、カッターブレードと対向ドラムの表面との間に隙間を発生させるので、切断を完全に行うことができない。本発明による弾性的な支持は、他の自由度における小さいあそびも許容する利点を有し、このような隙間形成を回避するものである。結局、弾性は、調整不良に対するある程度の許容を与え、カッターブレードを取り付ける場合のコストも低減する。
【００１４】
特に生産速度が高速である場合、カッターホルダーが、すでに説明したカッタードラムの形式の回転する手段として形成されていると効果的であって、この場合、カッタードラムは特に複数のカッターブレードを備えており、４つのカッターブレードを備えることが好ましい。このようなカッタードラムの場合、対向する受け部が、特に硬質金属からなる表面を有する、逆回転する対向ドラムによって形成されると、有利である。対向ドラムは、カッタードラムとは幾分異なる直径とすることができる。他の駆動機を省略するために、カッタードラムが、対向ドラムを、相互に転動する端縁領域を介して駆動すると、特に有利である。わずかなスリップを有するこのような駆動によって、又は、少し異なるドラム直径によって、カッターブレードは常に対向する受け部の同じ箇所にはぶつからないことになるので、対向する受け部の損耗が均一になる。対向ドラムの受け部は、少し付勢され、適切な接触圧力を発生させて、誤差を補償することが好ましい。
【００１５】
このようなカッタードラムでは、カッターブレードを保持する、２つの好ましい可能性がある。第１の実施形態では、カッターブレードの取り付けが別体の収容部品によって形成され、その収容部品が、カッタードラム内の半径方向に方向づけされたガイド内に保持され、ばねによって付勢されている。このような構造は、調節パラメータに関して複数の可能性を提供するが、部品の数が多いことによってすでに、調整が複雑である。特に簡単な代替実施形態では、カッタードラムの材料自身が、支持面を形成する。支持面は、カッタードラムの材料内へある程度入り込み、この構成において適切に調整された支持縁部を備える。すなわち、カッターブレードは、ただこの支持面に載せて、固定するだけでよい。弾性を得るために、支持面はカッターブレードよりも幾分短く、保持されたカッターブレードの張出し部が弾性変位する。
【００１６】
切断中の横シールは完全には切断されず、ある程度切れ目を形成され、切断後にフィルムウェブが残り、フィルムのチェーンがウェブで繋がって、個々の部分が最終的に分離されるまで、更に少し移送できることが好ましい。最終的な分離は、例えば、前を行く一定量部分、例えばチーズのスライスが、後続の一定量部分よりも幾分加速されることにより、引きちぎられることによって行われる。このような「切れ目形成」は、カッターブレードの切断エッジが、横方向シール継目より小さく、切断する場合に端縁に２つのウェブを残すことによって、形成することができる。この切れ目形成を得るために、カッターブレードに溝を形成することもできる。
【００１７】
カッタードラムと対向ドラムとが共通のモジュール内にまとめられ、これらが機械に容易に交換できるように保持されていると、特に有利である。このようなモジュールは、カッターブレードを前もって取り付けて、調整しておくことができる、という利点を有している。交換可能であるようにするために、カッタードラムは、駆動軸内に配置された電気接続部を備え、１つ又は複数の加熱要素の電源ラインを、この電気接続部を介して、軸内に延設した対応するケーブルに接続することができる。
【００１８】
以下、図１から４を用いて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】横方向切断装置を示す断面図である。
【図２】カッタードラムと対向ドラムとを有する横方向切断モジュールを示す図である。
【図３】カッタードラムの第１の実施形態を示す図である。
【図４】カッタードラムの第２の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示す、横方向切断装置の断面は、一方の端部に横方向切断モジュール１（図２も参照）を示し、横方向切断モジュール１は、横方向切断シリンダとして形成された（断面で示す）回転するカッタードラム２と、対向ドラム４と、を備え、対向ドラム４の表面３は、硬質金属で被覆されている。つながり合ったチーズスライスによって形成されたチェーンが、上側から、案内板１７を通ってドラムの間に送られる。横方向切断モジュール１は、この機械の組立壁材５にねじで固定されている。図１には、更に、駆動軸６を介するカッタードラム２の駆動が示され、駆動軸の中心穴７内には、加熱要素に電力供給するためのケーブル（図示せず）が延設されている。駆動は、サーボモータ（図示せず）を介して行われ、サーボモータがウォームギヤ８を介して駆動軸６を駆動する。ウォームギヤ８は、スペーサ９を介して組立壁材５に保持されており、駆動軸６は組立壁材５内に玉軸受１０を介して取り付けられている。
【００２１】
駆動軸６の端部は、スプライン溝を備えた穴を有し、この穴の中へカッタードラム２の対応するスプライン軸１１が挿入されている（図３を参照）。ウォームギヤ８のハウジングに、イニシエータ用のホルダー１２が設けられており、ホルダー１２がカップリング１４のカム１３を検出し、従ってカッターブレードの位置を決定する。加熱要素のための電源は、スリップリングユニット１５を介して供給され、電源ケーブル（図示せず）を介してカッタードラム２へ供給される。図１には更に、遮光装置１８が示されており、遮光装置１８によって横方向シール継目の到着が検出される。この到着に対応して、サーボモータが制御され、カッターブレードが、横方向シール継目を、シール継目の中央で切断する。
【００２２】
図２には、カッタードラム２と、逆回転する対向ドラム３と、を備える、別体の横方向切断モジュール１が示されている。カッタードラム２のスプライン軸１１と、スプライン軸１１の中にある電気のコネクター１９と、が示されている。従って駆動軸へのコネクターが、駆動装置への横方向切断モジュール１の機械的及び電気的な結合を与える。このコネクターによって、横方向切断モジュール全体を設備から取り外して、他のモジュールと交換することができる。対向ドラム３の駆動は、２つのドラム２と３の、相互に転動する端縁部２０と２１を介して行われる。図２はまた、カッタードラム２に保持された、４枚のカッターブレード２２のうちの１枚を示している。
【００２３】
カッターブレード２２は、カッタードラム２を示す図３で、更に容易に見ることができる。この実施形態において、カッタードラム２内に別体の収容部品２３（図３ｂ）が配置されており、その収容部品がそれぞれ、カッタードラム２の実効長さ全体にわたって延びるカッターブレード２２を収容している。カッターブレード２２は、ボルト２５によって保持され、収容部品内に嵌め込まれている。収容部品２３は、それぞれ支持面を有しており、この支持面に、カッターブレードが、広い面積で良好な熱接触で着座している。この収容部品は、ドラム２の中実材料に形成された案内部に延設され、案内部で半径方向に移動することができる。収容部品２３は、ばね２４によって半径方向に付勢されている。すなわち、それぞれのカッターブレードは、切断方向に弾性的にカッターホルダーに保持されている。
【００２４】
図３ｂには、収容部品２３内に形成され、カッターブレード２２を所望の温度に加熱する加熱要素を収容する、孔２６が示されている。このようにして、加熱要素は、加熱出力の大部分がカッターブレード２２へ供給され、カッターブレードをカッターホルダーよりも強く加熱するように、配置されている。
【００２５】
図４には、他のタイプのカッタードラム２が示されており、このカッタードラムもスプライン軸１１とコネクター１９とを有しているが、カッターブレード２２の取付け方が異なる。特に図４ｂから明らかなように、カッターブレード２２は、ドラムの半径に対して垂直の割線の面内に取り付けられている。その結果、カッターホルダーの中実材料内で、支持面２７が、大きな面積のカッターブレード２２を着座させるように形成されている。大きな面積のカッターブレードは、中実材料の取り付け縁部に取り付けられ、切断エッジ２９とは反対の側のエッジ部で、クランプ用爪２８によって保持されている。ドラムの材料には、支持面２７の直近に、加熱要素を収容する孔３０が形成されている。カッターブレード２２は、矩形断面を有する硬質金属製の平らな材料によって形成され、平らな材料の４つのエッジが、それぞれ切断エッジを形成する。従ってカッターブレードは、４つの刃を有している。平らな材料はまた、高速度鋼（ＨＳＳ）製又は粉末冶金材料製とすることができる。
【００２６】
カッターブレード２２の弾性は、カッターブレード２２が片持ちで保持され、支持面２７上の支持が不完全支持の場合に、確保される。この特殊なホルダーのおかげで、矢印Ａの方向の弾性と、半径方向の同様な弾性とが、付与されている。回転方向は、矢印Ｂで示されている。
【図１】
2010522645.tif 000003
【図２】
2010522645.tif 000004
【図３ａ）】
2010522645.tif 000005
【図３ｂ）】
2010522645.tif 000006
【図４ａ）】
2010522645.tif 000007
【図４ｂ）】
2010522645.tif 000008
【国際調査報告】
2010522645.tif 000009
2010522645.tif 000010
2010522645.tif 000011
2010522645.tif 000012
2010522645.tif 000013
2010522645.tif 000014