(57)【要約】刃を利用して膨化押出物を切断する方法及び装置であって、刃は押出物が粘性溶融段階にある時に押出物を通過する。本発明では管を利用して、渦巻き状膨化押出物を簡易に製造する。管及び押出機ダイの間には間隙が設けられており、押出物がダイに形成された開口を出ると、刃は押出物に接近させられる。押出物が冷却及び硬化させられる前の粘性溶融段階において、刃は押出物に接近する。刃は押出物を完全に切断するのではなく、押出物に切込みを入れる。それにより押出物は、例えば格納管内において渦巻きが形成される等の処理工程の間には連結状態が維持される。間隙によればまた、押出物がダイの開口を出る時に、押出物から蒸気が放出させられる。切込みが入れられた押出物は油で揚げられ又はオーブンで焼かれた時に分離する。
2006508822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の押出物片を製造する方法であって、
押出物を押し出す工程と、
押出物が塑性溶融段階にある時に、切込み機器を用いて押出物に切れ込みを入れる工程と、
分離機器を使用して、押出物の切込み部分により画定される小片となるように押出物を分離させる工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
刃はダイに形成された開口から出た押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
刃はダイに形成された複数の開口から出た複数の押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
押出物を処理する工程を更に含み、処理工程の間に押出物は連結状態が維持されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
処理工程は、押出物を格納容器を通過させる工程と、押出物に抵抗力を付与して非直線状押出物を製造する工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
切込み機器は、ダイ及び格納容器の間に形成される間隙から押出物に接近することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
押出物が格納容器を通過しないように、格納容器をダイの開口から離間させて配置する工程と、
押出物が格納容器を通過するように、格納容器を開口の前方に配置し直す工程と
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
切込み機器が押出物に切込みを入れないように、切込み機器を押出物のダイの開口から離間させて配置する工程と、
切込み機器が押出物に切込みを入れるように、切込み機器を開口の前方に配置し直す工程と
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
分離機器はオーブンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
分離機器は油揚器であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
分離機器はパドルホイールであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
分離機器はタンブラであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
分離機器はコンベアであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
押出物を製造する装置であって、
少なくとも１個の開口を有する押出機ダイと、
ダイの前方に位置する切込み機器とを含み、
切込み機器はダイの開口から出た押出物に切込みを入れる
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
押出物が塑性溶融段階にある時に、刃は押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
刃は複数の開口からの押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
処理機器を更に含み、処理工程の間に押出物は連結状態が維持されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
処理機器は格納容器であり、格納容器は押出物に抵抗力を付与して非直線状の押出物を製造することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
切込み機器は、ダイ及び格納容器の間に形成される間隙から押出物に接近することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
分離機器を更に含み、分離機器は切込みが入れられた押出物を切込み部分で分離させることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
分離機器はオーブンであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
分離機器は油揚器であることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
分離機器はパドルホイールであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
分離機器はタンブラであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
分離機器はコンベアであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
非直線状押出物を製造する装置であって、
少なくとも１個の開口を有する押出機ダイと、
ダイの前方に位置する格納容器と、
格納容器に連結される格納容器配置機器と、
ダイの前方に位置する切込み機器と、
切込み機器に連結される切込み機器配置機器とを含み、
押出物は開口を出てから格納機器を通過し、
切込み機器は開口を出た押出物に切込みを入れ、
切込み機器は、格納容器及びダイの間に形成された間隙から押出物に接近する
ことを特徴とする装置。
【請求項２９】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
押出物が塑性溶融段階にある時に、刃は押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
刃は複数の開口から出た押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
押出物が格納容器を通過しないように、格納容器配置機器は格納容器を開口から離間させて配置し、
押出物が格納容器を通過するように、格納容器配置機器は格納容器を開口の前方へ配置し直すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
切込み機器が押出物に切込みを入れないように、切込み機器配置機器は切込み機器を開口から離間させて配置し、
切込み機器が押出物に切込みを入れるように、切込み機器配置機器は切込み機器を開口の前方に配置し直すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
分離機器を更に含み、分離機器は切込みが入れられた押出物を切込み部分で分離させることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３５】
分離機器はオーブンであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
分離機器は油揚器であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
分離機器はパドルホイールであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
分離機器はタンブラであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
分離機器はコンベアであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して膨化押出物の製造に関し、特に単一の渦巻き状膨化押出物から同様の形状を有する複数の渦巻き状膨化押出物を製造する改良型工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
膨化押出物としてはチートス（商標名）ブランドの表示の下に製造流通するスナック食品等があり、従来技術におけるその製造では、典型的にはコーンミール或いはその他の練り生地を極めて高圧で小開口を有するダイを通るように押し出す工程を含む。練り生地は小開口を出る際に、素早く通過し又は膨張することにより、膨化押出物が形成される。始動時の生地材料は例えば、立法フィート毎１８．６キログラム（４１ポンド）の容積密度のコーンミール及び１２から１３．５重量パーセントの水分含有量である。しかしながら、始動時の生地は主に小麦粉、米粉、大豆アイソレート、大豆濃縮物、その他の穀粉、たんぱく質粉、強化粉を添加物と合わせたものをベースにする。添加物はレシチン、油、塩、砂糖、ビタミン配合物、水溶性繊維及び不溶性繊維を含む。配合物は典型的には１００から１２００ミクロンの粒子寸法を備える。
【０００３】
膨化押出し工程を図１に示す。図１はダイ１２を示す概略断面図であり、ダイ１２は小径の出口開口１４を有する。とうもろこしをベースにした膨化食品の製造に際しては、コーンミールは典型的には一軸（即ちアメリカンエクストルージョン、ウェンガー、マドックス）又は二軸（即ちウェンガー、クレクストラル、ビューラー）のスクリュー押出機に加えられる。スクリュー押出機は例えば米国ウェンガー社により製造されるモデルＸ２５、又はフランスクレクストラル社により製造されるＢＣ４５である。チートス等の例を使用すると、押出機ではスクリューが１００から１０００ＲＰＭの速度で作動しつつ、水がコーンミールに加えられ、ミールの全水分含有量が１５から１８パーセントとされる。ミールはダイ１２に接近し、次にダイ１２の極小口即ち開口１４を強制的に流通させられと、粘性溶融物１０となる。開口１４の直径は典型的には、従来の水分含有量、押出量、及び要求押出物ロッド径又は形状のコーンミールでは、２．０ミリメートルから１２．０ミリメートルの範囲にある。しかしながら、その他の種類の押出物材料では、開口径は実質的により小さく又はより大きくてもよい。
【０００４】
小開口１４の内部では、粘性溶融物１０が例えば４×１０6から２１×１０6Ｐａ（６００から３０００ｐｓｉ）及び２０４°Ｃ（４００°Ｆ）というような高圧高温にさらされる。その結果、小開口１４の内部では粘性溶融物１０は塑性溶融現象を呈し、溶融物１０はダイ１２を流通するとその流動性が増す。
【０００５】
押出物１６は開口１４を出ると急速に膨張及び冷却し、極めて迅速にプラスチック溶解段階からガラス転移段階へ移動して、比較的硬い構造体となる。この構造体は円柱状膨化押出物であるならば「ロッド」形状と呼ばれる。この剛性ロッド構造体は次に小片に切断され、更に必要に応じて例えば油で揚げられ且つ調味される。
【０００６】
一個の押出機での合計押出量を最大にするために、複数の独立したダイ１２を押出機前面で組み合わせてもよい。例えば、上記ツインスクリュー押出機及びコーンミール調合物を使用する時には、多数のダイを有するツイン押出機の典型的な押出量は９９８キログラム（２２００ポンド）であり、時間当たりの押出物製造量は比較的多い。しかしながら、押出率は一軸及び二軸の両スクリュー押出機によってより高くされる。このような押出率において、押出物がダイ１２を出る時の速度は典型的には毎分３０５から１２１９メートル（１０００から４０００フィート）であるが、これは押出機の押出量、スクリュー速度
、開口径、開口数及び圧力プロフィールによって変化する。
【０００７】
図１に示すように、このような工程を経て製造されたスナック食品は必然的に直線状の押出品であり、切断されると結果的に直線状の製品となる。消費者調査によれば、同様な構造及び風味を有し、「渦巻き」「螺旋」又は「コイルばね」形状（全用語はここでは本願出願人により同義語的に使用される）を備えた製品が好ましいと指摘されている。そのような押出物の螺旋形状の一例を図２に示す。図２は螺旋又は渦巻き形状を備えた膨化押出物２０の一実施形態を示す斜視図である。渦巻き状膨化押出物の製造装置は特許文献１の主題である。特許文献１は「渦巻き状膨化押出物の製造装置及び方法」の名称が付されており、ここに言及することにより組み入れられる。
【０００８】
渦巻き状膨化押出物２０をより小さく且つ扱い易い押出物片に切断することが困難なことは判明している。導管又は管（これらの用語はここでは本出願人により同意義的に使用される）等のある種の格納容器を使用して渦巻き状膨化押出物が製造され、管の端部に設けられる切断機器は、特に押出機の運転開始及び停止の間において、管内で波打ち又は管を詰まらせる。図３はダイ前面１８に取り付けられる多数の管３０を含む装置を示す斜視図である。各管３０の出口端は押出機前面２３に取り付けられる。更に本装置では、円形切断装置２４が押出機前面２３に取り付けられる。円形切断装置２４は多数の独立した切刃２６を有する。本装置はダイ前面１８に接続される１０本の管３０を備えるように図示されている。図３には示されていないが、特定状態（押出物容積密度、特定機械エネルギ、水分含有量、スクリュー速度、ダイ圧力等）に適合し、且つ管３０及びダイ１２の間に更に設けられる回転プレート機器（図示なし）により管３０がダイ１２の上方で回転させられるまでダイ１２が通気させられるように、管３０及び押出機前面２３は構成される。
【０００９】
しかしながら、多管３０アセンブリにおいて、管３０の端部で渦巻き状膨化押出物２０を切断するのは好ましくない。なぜならば、切刃２６により渦巻き状膨化押出物２０は一本の管３０から別の管３０へ引きずられ、渦巻き状膨化押出物２０の個片は端部がぎざぎざに引き裂かれて不均一になってしまう。図４は図３に図示するものと同様な機器を使用して切断された渦巻き状膨化押出物２０の小片の一例である。また、渦巻き状膨化押出物２０が多管アセンブリで製造される時には、管は同じ速度で押出物を製造し得ず、単一の切断機が切断する多管では長さが異なる渦巻き状膨化押出物片が製造される。
【特許文献１】米国特許出願０９／９５２，５７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
押出物がガラス転移状態ではなく塑性溶融状態にある時に、押出物をダイ前面に完全に供給することにより、この問題を解決することが可能である。しかしながら、押出物をダイ前面に供給すると個々の押出物片は切り離され、また時には、押出物を押出物の個片に分離させる前には、押出物を加工のために連結させたままにしておくことが好ましい。加工の例には、搬送、味付け、延伸、分離、格納容器への押出物の封じ込めが含まれる。従って、押出物を完全に分離させることなく、塑性溶融状態において切断する有効な方法が必要とされる。
【００１１】
図３の装置における別の問題としては、膨張した押出物から放出される蒸気又はその他の高温ガスを放出させることができない。蒸気及びその他のガスにより、管内における波打ち及び管の詰まりが促進される。従って、蒸気及びその他の高温ガスを放出させてそれらを格納機器に流入させないようにする装置及び方法が必要とされる。
【００１２】
当然のことながら、格納管を詰まらせることなく渦巻き状膨化押出物を切断可能な装置が必要とされているが、その必要性は渦巻き状膨化押出物に限定されていない。正弦波膨
化押出物並びにその他の種類の直線状及び非直線状膨化押出物の切断装置もまた必要とされている。
【００１３】
従って、膨化押出物をより小さい膨化押出物片に切断する装置及び方法が必要とされている。膨化押出物片は個々の小片の各端部において滑らかな切込みが形成される。押出機の操作開始時、作動時、及び停止時において管を詰まらせない装置及び方法もまた必要とされている。膨張する押出物から蒸気を放出させる方法も更に必要とされている。加えて、各ダイに対して複数の開口を備えた構成において、切断された膨化押出物個片の長さを制御する装置及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は切込み刃装置を含み、切込み刃装置は渦巻き状膨化押出物を切断するのではなく、押出物に切込みを入れる。切込みは渦巻き状膨化押出物に一連の脆弱点を形成する。脆弱点は、搬送工程の間に渦巻き状膨化押出物を連結状態に維持する程度の強度を備える。しかしながら、渦巻き状膨化押出物が更にオーブン又は油揚器において処理される時には、渦巻き状膨化押出物は切込み部分で切断されて、渦巻き状膨化押出物は個片に分離させられる。
【００１５】
押出物が塑性溶融状態にある時に切込み工程を適切に実施するために、切込み形成は可能な限りダイヘッドと接近して行われる。刃がダイヘッドの開口に接近するように、管はダイヘッドから離間させられる。分離によればまた、膨張する押出物は管を通り前進するのではなく、押出物から蒸気が放出させられる。蒸気を放出させることにより、渦巻き状膨化押出物は管をより円滑に流通し、詰まりや波打ちが阻止される。
【００１６】
提案発明はまた管配置機器を含み、管配置機器は作動の間に管をダイヘッドの開口上に配置するが、始動及び停止の間には管をダイヘッドの開口から離間するように移動させる。始動及び停止の間には管を開口上から移動させることが好ましい。なぜならば、押出物はこれらの期間中に波打ち、管を詰まらせ易いからである。様々な深さの切込みを形成するために、刃配置機器もまた開示されている。
【００１７】
本発明の好適な実施形態では、全ての開口に対して切込み刃を利用する。しかしながら、全ての開口に対して切込み刃が許容されないダイの構成もあるので、多数の開口において切込みを形成する中央刃装置もまた開示されている。
【００１８】
本発明の好適な実施形態ではまた、オーブン又は油揚器を利用して切込みが入れられた渦巻き状膨化押出物を分離させる。しかしながら、ある状況ではオーブン又は油揚器が好ましくないので、代替の分離機器も開示されている。代替の分離機器はパドルホイール、振動コンベア、タンブラを含む。
【００１９】
本発明の上記構成及び効果は、更なる構成及び効果と合わせて以下の詳細な説明から明白にされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図５は本発明の一実施形態を示す図である。個々の符号は特に言及されていなければ全図面に亘り同一の要素を表している。従来技術と同様に、押出物１６はダイ１２に形成された開口１４を出る。開口１４の断面径は特定の練り生地構成物、押出率、要求ロッド（或いは他の形状）径によって決まるが、１ミリメートルから１４ミリメートルの範囲内が好ましい。（開口１４の径はコーンミール又は押し出される配合混合物の平均粒子寸法によっても決まる）。
【００２１】
渦巻き状膨化押出物２０を所望する場合には、フラッパ３２を備えた管３０が使用される。押出物１６に渦巻きが形成されるように、フラッパ３２が開口１４を出た押出物１６に対して圧力を付与する。管配置機器３４を使用して、管３０は開口１４の前方に又は開口１４から離れて配置される。管配置機器３４は管３０をダイ１２に対してあらゆる方向へ移動させることができる。管配置機器の例としては、電気式サーボモータ、空気圧アクチュエータ、流体アクチュエータ、機械式スクリューがある。管刃３６はまた、ダイ１２に最も近い管３０の端部に固定される。
【００２２】
切込み刃４０はダイ前面１８と面一となるように配置されるとともに、シャフト４４の周りを回転或いは振動する。切込み刃４０及びシャフト４４はモータ４２により動力が供給される。モータ４２は刃配置機器４６に接続されている。刃配置機器４６はモータ４２、シャフト４４及び切込み刃４０をダイ１２に対してあらゆる方向に移動させることができる。刃配置機器４６の例としては、電気式サーボモータ、空気圧アクチュエータ、流体アクチュエータ、機械式スクリューがある。開口１４を出た押出物１６に効率的に切込みを入れるために、切込み刃４０の端部が開口１４の前方を通過する時には開口１４を部分的にのみ被覆するように切込み刃４０は配置される。切込み刃４０によって開口１４を完全に被覆すると押出物１６が完全に供給され、押出物１６は更なる処理工程において連結状態が維持されない。当然のことならが、切込み刃４０が開口１４を被覆する程度によって、押出物１６に形成される切込みの深さが決まる。切込みがより深いと、押出物１６はより簡単に切断される。その性質をここでは切断性と呼ぶ。切込みがより浅いと、押出物１６はより簡単に連結状態が維持される。その性質をここでは連結性と呼ぶ。開口１４上の被覆量は、開口１４を被覆するとともに開口１４の断面径により分け隔てられる切込み刃４０の長さと等しい被覆率として表される。要求被覆率は粘性溶融物１０の種類及び開口１４の寸法によって決まる。８０から９０パーセントの被覆率であれば概ね、ここに記載する溶融物１０及び開口１４寸法に適するように、破砕性及び連結性が良好に両立されることが判明している。必要であれば、押出物１６が渦巻くよりも速く切込み刃４０が押出物に切込みを入れるように、切込み刃４０が押出物１６に切込みを入れる速度が増加させられる。これが実施され、且つ切込みが入れられた押出物１６が分離させられる時には、より小型のＣ字状押出物片が形成される。
【００２３】
切込み寸法に影響を及ぼす別の要因は、切込み刃４０の先端形状である。鋭く尖った切込み刃４０は押出物１６に切込みを入れることができるが、直角縁を備えた切込み刃４０（即ち、切込み刃４０の縁には９０度の角度が２つ含まれる）は、渦巻き状膨化押出物２０に均一な切込みを入れる場合により有効であることが判明している。
【００２４】
作動開始の間には、管刃３６がダイ前面１８と対向するように堅固に取り付けられた状態で、管３０は開口１４から離れた位置に配置される。押出機が始動し且つ作動パラメータに近づくと、押出機は好ましくない押出物１６を押し出す。押出機はまた始動の間に、開口１４から蒸気等の過剰な量の高温ガスを押し出す。蒸気及びその他の高温ガスによって、管３０は詰まり易くなる。管３０を開口１４から離れた位置に配置することにより、好ましくない押出物１６は管３０を迂回し、且つ好ましくない押出物１６、蒸気、及びその他の高温ガスによる管３０の詰まりが阻止される。始動時の押出物１６には切込みが入れられないように、モータ４２は概ね始動時には作動しない。或いは、モータ４２が作動しているならば、刃切断半径２２が開口１４を覆うことなく、且つ切込み刃４０が押出物１６に切込みを入れることなくまた管３０の配置と干渉することがないように、刃配置機器４６によって可動切込み刃４０を配置することも可能である。このようにして、押出物１６に切込みを入れることなく、また管３０の配置と干渉することなく、モータ４２及び切込み刃４０は作動速度に引き上げられる。必要に応じて、切込み刃４０は開口１４を出た押出物１６を完全に切断するように、刃配置機器４６により配置させられてもよい。この方法によれば押出物１６はより小さい一片となるように切断されるので、分離機器が必
要なくなる。
【００２５】
図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の一実施形態における始動及び作動工程を示す。押出機がその機械自体の作動パラメータに到達すると、管刃３６がダイ前面１８と面一となるように管配置機器３４によって管３０が配置される（図６Ａを参照）。次に管配置機器３４は、開口１４が管３０の内径内となるまで、管３０をダイ前面１８を横切るように迅速に滑動させる（図６Ｂを参照）。管刃３６が開口１４を通過する時には、管刃３６は前の押出物１６を薄く切り取り、開口１４から管３０へ新たな押出物１６が押し出される。管３０では、フラッパ３２が押出物１６と接触して押出物１６は渦を巻き、渦巻き状膨化押出物２０が形成される。
【００２６】
管配置機器３４によって管３０を開口１４上へ配置した後には、管配置機器３４によって管３０はダイ１２から離間するように移動させられる（図６Ｃを参照）。管３０をダイ前面１８から離間させることにより間隙３８が形成される。間隙３８により、蒸気等のガスは膨張する押出物１６から放出させられるとともに、切込み刃４０は押出物１６が開口を出た時に押出物１６と接近する。渦巻き状押出物を管３０に収容することと、切込み刃４０を押出物１６に接近させることと、蒸気を十分に放出させることとを両立させるためには、４〜８ミリメートルの間隙距離が良いことが判明している。当然のことながら、押出物１６の圧力及び温度、フラッパ３２により付与される背圧、切込み刃４０の厚みによって間隙３８は変化する。
【００２７】
また当然のことながら、単一のダイ１２に対して多くの実施例の開口１４、切込み刃４０及び管３０を組み入れることが可能である。図７は４個のそのような実施例を備えたダイ１２を示す。刃切断半径２２は切込み刃４０の外側リーチにより画定され、開口１４を部分的にだけ覆うように図示されている。刃切断半径２２はダイ前面１８の外周を越えて延出しないことから、図７に示す切込み刃４０の位置は、シャフト４４がダイ前面１８の端縁により接近するようなその他の構成にも好ましい。刃切断半径２２をダイ前面１８の外周内に維持することにより、押出機及びダイ１２と接近する作業者の怪我が避けられる。多数の開口１４を備えたダイ１２を作動させる間には、押出機１６の吐出速度は開口１４毎に異なる。全開口１４に対して単一の切込み刃４０を利用する実施形態では、作業者または自動制御装置により押出物１６の押出量及び渦巻き形成速度に基づいて切込み刃４０の速度が調整されることから好ましい。切込み刃４０の速度を個々の開口１４における押出物１６の押出量に適するように調整することにより、個々の開口１４からの押出物１６に形成される切込み間の距離を精確に制御可能であり、従って長さが均一な渦巻き状膨化押出物２０の小片が生産される。
【００２８】
特定の状況において、全開口１４に対して切込み刃４０を使用する実施形態は不要であり、或いは好ましくない。このような場合では、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃに図示するような中央切込み装置６２が利用可能である。中央切込み装置６２は中央切込み装置配置機器（図示なし）、刃配置機器６４、及び少なくとも１個の刃６０を使用する。中央切込み装置配置機器は中央切込み装置６２をダイ１２に対してあらゆる方向へ移動させることができる。中央切込み装置配置機器６２の例には電気式サーボモータ、空気圧アクチュエータ、流体アクチュエータ、機械式スクリューがある。図８Ａ〜図８Ｃに利用されているような中央切込み装置６２を使用して、複数の開口１４において切断し又は切込みを入れることが可能である。図８Ａ〜図８Ｃは、中央切込み装置６２の刃６０が複数の開口１４において切込みを入れることができるように、中央切込み装置６２をダイ前面１８の中央に配置する過程を示す。図８Ａにおいて、中央切込み装置６２はダイ前面１８と接近するように配置される。モータ（図示なし）が中央切込み装置６２に動力を供給する。中央切込み装置６２が回転し始めると、中央切込み装置６２の回転により生じる遠心力によって刃６０は強制的に開放する。刃６０が完全に開放した時にダイ前面１８と並行になるように、
刃配置機器６４は刃６０を所定位置に案内する。或いは、刃６０を強制的に所定位置とするように、刃配置機器６４が駆動或いは制御される。図８Ｂにおいて、遠心力によって刃６０は継続的に拡張させられ、刃６０はダイ前面１８と隣接するように配置される。刃６０が所定位置へ移動させられ且つ開口１４を出た押出物１６に切込みを入れるように、切込み装置６２は回転し続ける（図８Ｃを参照）。刃６０はまた、開口１４を出た押出物１６を完全に供給する程度に伸張可能である。
【００２９】
図５に戻り、渦巻き状膨化押出物２０は管３０を出た後には、概してオーブンへ搬送されて焼成され、あるいは油揚器へ搬送されて油で揚げられる。渦巻き状膨化押出物２０に形成された切込みは渦巻き状膨化押出物２０の残りの部分よりも弱いので、オーブンで焼いたり又は油で揚げたりする際に、機械操作を殆ど或いは全く伴うことなく渦巻き状膨化押出物２０は渦巻き状膨化押出物２０の個片となるように切断される。図９は油揚器で分離させられた切込み形成渦巻き状膨化押出物２０片の一例である。
【００３０】
オーブンで焼いたり油で揚げたり、或いはその他の工程に先立ち渦巻き状膨化押出物２０の個片を分離させることが好ましい用途もある。その場合、切込みが入れられた渦巻き状膨化押出物２０を分離させるために多様な機器が使用可能である。分離機器の一種類としてはバドルホイールがある。図１０Ａ及び図１０Ｂはバドルホイールを示す。図１０Ａ及び図１０Ｂに開示する実施形態において、渦巻き状膨化押出物２０は管３０を出て、コンベアベルトに沿って移動する。コンベアベルトはパドルホイールの軸７０と平行する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、頁外から見る人へ向けて搬送される渦巻き状膨化押出物２０の図である。各パドルホイールはモータ（図示なし）と接続されるシャフト７０を含む。複数のパドル７２が軸７０に接続される。シャフト７０が回転すると、パドル７２は切込みが入れられた渦巻き状膨化押出物２０と接触する（図１０Ａ）。この点の付近で、渦巻き状膨化押出物２０は硬化するまで十分に冷される。パドル７２が渦巻き状膨化押出物２０と接触すると、切込みが入れられた渦巻き状膨膨化押出物２０はその最も弱い点、即ち切込みで折れる。渦巻き状膨化押出物２０の個片は次に、バドルホイール下にある捕獲箱に落下する（図１０Ｂ）。ガイド７４によって渦巻き状膨化押出物２０はパドル７２の到達範囲外に配置し直されることがない。
【００３１】
パドルホイールは渦巻き状膨化押出物２０の個片を分離させる唯一の機器ではないことを認識すべきである。タンブラを採用して、渦巻き状膨化押出物片が折れるまで分離させられていない渦巻き状膨化押出物２０を転がしてもよい。次に渦巻き状膨化押出物２０の小片はタンブラから取り除かれる。渦巻き状膨化押出物２０はまた振動コンベアや、製品を容易に分離させる段又は方向変換を有するコンベア上で分離させられ得る。切込みが入れられた渦巻き状膨化押出物２０を分離させるその他の多様な機器についても、当該技術分野に属する者であれば認識するであろう。
【００３２】
本発明は渦巻き状膨化押出物２０に言及しつつ開示されているが、当然のことながら、本発明は円柱状、特有の形状、又は他の種類の押出物１６にも採用可能である。また本発明は、あらゆる種類の工程からの中実の溶出物を切断し又は溶出物に切込みを入れる必要がある場合にはいつでも利用可能である。
【００３３】
更に当然のことながら、１個よりも多いダイ１２が単一の管３０を経由するようにしてもよい。例えば、管３０は２個の隣接する開口１４から押出物１６を受け入れる。更に、星型や矩形断面等のあらゆる形状、或いはサボテンや唐辛子形状等の更に複雑な形状を製造するダイ１２を本発明に使用することも可能である。
【００３４】
特定の全長を備え且つ広範囲に亘る回転速度で作動する二軸スクリュー及び単軸スクリュー押出機を含むあらゆる種類の押出機を本発明に使用することが可能である。更に、本
工程はとうもろこしベースの製品に関して記載されているが、当然のことながら本発明は、小麦、米、その他の典型的なたんぱく質源、又はそれらの混合物を主にベースとする製品を含むあらゆる膨化押出物に使用可能である。実際のところ本発明は、ダイ開口から押し出された後にガラス転移段階を迅速に経過する材料の押出しを含む分野においても利用される。
【００３５】
本発明は好適な実施形態について言及しつつ詳細に図示及び詳述されているが、当該技術分野に属する者であれば当然のことながら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく形状及び細部に種々の変更を行い得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術における膨化押出物用ダイを示す概略断面図。
【図２】渦巻き状膨化押出物製品の全長を示す斜視図。
【図３】米国特許出願番号０９／９５２，５７４に開示されるような渦巻き状膨化押出物の製造装置に適用される膨化押出物前面カッタを示す斜視図。
【図４】膨化押出物前面カッタを使用して切断された渦巻き状膨化押出物片を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施形態を示す側面図。
【図６Ａ】本発明の一実施形態について、操作開始から作動時に亘る管の配置を示す側面図。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態について、操作開始から作動時に亘る管の配置を示す側面図。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態について、操作開始から作動時に亘る管の配置を示す側面図。
【図７】各開口に対して単一の刃を使用する構成を組み入れた本発明の一実施形態を示す平面図。
【図８Ａ】複数の開口に対して単一の切込み形成刃を使用する本発明の一実施形態を示す側面図。
【図８Ｂ】複数の開口に対して単一の切込み形成刃を使用する本発明の一実施形態を示す側面図。
【図８Ｃ】複数の開口に対して単一の切込み形成刃を使用する本発明の一実施形態を示す側面図。
【図９】本発明を用いて切断された渦巻き状膨化押出物片を示す斜視図。
【図１０Ａ】本発明のパドルホイールセパレータを示す正面図。
【図１０Ｂ】本発明のパドルホイールセパレータを示す正面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月14日(2004.6.14)
【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】
複数の押出物片を製造する方法であって、
押出物が塑性溶融段階において押出機を出るように押出物を押し出す工程と、
押出物が塑性溶融物段階にある時に、切込み機器を用いて押出物に切れ込みを入れる工程と、
分離機器を使用して、押出物の切込み部分により画定される小片となるように押出物を分離させる工程と
を含むことを特徴とする方法
【請求項２】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
刃はダイに形成された開口から出た押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
刃はダイに形成された複数の開口から出た複数の押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
押出物を処理する工程を更に含み、処理工程の間に押出物は連結状態が維持されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
処理工程は、押出物を格納容器を通過させる工程と、押出物に抵抗力を付与して非直線状押出物を製造する工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
切込み機器は、ダイ及び格納容器の間に形成される間隙から押出物に接近することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
押出物が格納容器を通過しないように、格納容器をダイの開口から離間させて配置する工程と、
押出物が格納容器を通過するように、格納容器を開口の前方に配置し直す工程と
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
切込み機器が押出物に切込みを入れないように、切込み機器を押出物のダイの開口から離間させて配置する工程と、
切込み機器が押出物に切込みを入れるように、切込み機器を開口の前方に配置し直す工程と
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
押出物の分離工程は焼成工程の間に生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
押出物の分離工程は油揚工程の間に生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
押出物の分離工程はパドルホイールを用いて搬送工程の間に生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
押出物の分離工程は転がし工程の間に生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
押出物の分離工程は搬送工程の間に生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
押出物を製造する装置であって、
少なくとも１個の開口を有する押出機ダイと、
ダイの前方に位置する切込み機器とを含み、
切込み機器は、押出物が塑性溶融段階にある時にダイの開口から出た押出物に切込みを入れる
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
押出物が塑性溶融段階にある時に、刃は押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
刃は複数の開口からの押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
処理機器を更に含み、処理工程の間に押出物は連結状態が維持されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
処理機器は格納容器であり、格納容器は押出物に抵抗力を付与して非直線状の押出物を製造することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
切込み機器は、ダイ及び格納容器の間に形成される間隙から押出物に接近することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
分離機器を更に含み、分離機器は切込みが入れられた押出物を切込み部分で分離させることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
分離機器はオーブンであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
分離機器は油揚器であることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
分離機器はパドルホイールであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
分離機器はタンブラであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
分離機器はコンベアであることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
非直線状押出物を製造する装置であって、
少なくとも１個の開口を有する押出機ダイと、
ダイの前方に位置する格納容器と、
格納容器に連結される格納容器配置機器と、
ダイの前方に位置する切込み機器と、
切込み機器に連結される切込み機器配置機器とを含み、
押出物は塑性溶融段階において開口を出てから格納機器を通過し、
切込み機器は開口を出た押出物に切込みを入れ、
切込み機器は、格納容器及びダイの間に形成された間隙から押出物に接近する
ことを特徴とする装置。
【請求項２９】
切込み機器は刃であることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
押出物が塑性溶融段階にある時に、刃は押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
刃は複数の開口から出た押出物に切込みを入れることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
押出物が格納容器を通過しないように、格納容器配置機器は格納容器を開口から離間させて配置し、
押出物が格納容器を通過するように、格納容器配置機器は格納容器を開口の前方へ配置し直すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
切込み機器が押出物に切込みを入れないように、切込み機器配置機器は切込み機器を開口から離間させて配置し、
切込み機器が押出物に切込みを入れるように、切込み機器配置機器は切込み機器を開口の前方に配置し直すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
分離機器を更に含み、分離機器は切込みが入れられた押出物を切込み部分で分離させることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３５】
分離機器はオーブンであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
分離機器は油揚器であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
分離機器はパドルホイールであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
分離機器はタンブラであることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
分離機器はコンベアであることを特徴とする請求項３４に記載の装置
【国際調査報告】
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