(57)【要約】【課題】軽量でより高速な切断プロセスを可能にする改良された切断装置を提供する。【解決手段】本発明は、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置されるように適合され、切断装置の切断平面が間隙を通って延在する、切断装置に関する。切断装置は、コンベヤシステムによって移送される食品が間隙を通る間、切断装置の回転運動を介して食品を切断してより小さい食品にするように適合されている。切断装置は、アームと、切断ブレードであって、アームの一端部に取り付けられ、アームの反対側の端部は、アーム及び切断ブレードの回転運動をもたらす駆動ユニットに取り付けられるようになっている、切断ブレードとを備える。切断ブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、切断ブレードの切断縁辺が或る角度で食品に係合し、切断中、切断ブレードが食品に対し、コンベヤシステムの搬送面に向かって下向きの力を及ぼすように、アームに取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤシステム（５２０）の搬送面（５１０、５１１）を横切って延在する間隙（１０６、３０６）の上方に配置されるように適合された切断装置（１００）であって、該切断装置の前記切断平面が前記間隙を通って延在し、該切断装置は、前記コンベヤシステムによって移送される食品が前記間隙を通る間、該切断装置の回転運動を介して前記食品を切断してより小さい食品（１０４）にするように適合され、該切断装置は、
アーム（１０１）と、
切断ブレード（１０２）であって、前記アームの一端部に取り付けられ、前記アームの反対側の端部は、前記アーム及び該切断ブレードの回転運動をもたらす駆動ユニット（３０１）に取り付けられるようになっている、切断ブレード（１０２）と、
を備え、前記切断ブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、該切断ブレードの切断縁辺（１０３）が或る角度（２０１）で前記食品に係合し、切断中、該切断ブレードが前記食品に対し、前記コンベヤシステムの前記搬送面に向かって下向きの力（４０１）を及ぼすように、前記アームに取り付けられている、切断装置。
【請求項２】
切断中、前記切断縁辺（１０３）と、前記搬送面又は前記間隙周囲の前記搬送面（３０６）の前記接点（３０２）における接線とが鋭角（２０１）をなす、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記鋭角は、１０度〜６０度、好ましくは２０度〜３０度、最も好ましくは約２５度である、請求項２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記角度（２０１）は、切断中、前記切断装置によって前記食品に及ぼされる前記水平方向の力（Ｆｈｏｒｉ）が、前記食品と前記搬送面との間の前記摩擦力を超えないように、前記食品のタイプ及び／又は特徴、及び／又は前記搬送面の前記摩擦係数に適合されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項５】
前記切断縁辺は滑らかな切断縁を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項６】
前記滑らかな切断縁は、実質的に真っ直ぐな切断縁である、請求項５に記載の切断装置。
【請求項７】
前記アーム（１０１）は、
炭素繊維、
セラミック材料、
プラスチック材料、又は、
金属若しくは金属合金、
から選択される材料で作製される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項８】
前記アームの前記長さは、前記アームが前記駆動ユニットに取り付けられる場合、前記アームの前記長さが、前記枢動点から前記食品までの前記距離よりも短く、前記アームの反対側の端部と前記食品の前記頂部との間にクリアランス距離を有するように前記食品の前記最大厚さに適合され、前記クリアランス距離は、１ｍｍ〜９ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲、最も好ましくは約５ｍｍとすることができる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項９】
前記搬送面は凹状であり、実質的に前記切断ブレード（１０２）の前記経路に沿う形状になっている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１０】
前記切断装置は、連続する切断の合間に前記アーム及び前記切断ブレード（１０２）の前記回転運動を調整及び／又は停止／開始するように適合された、請求項１〜９のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１１】
切断装置を用いて食品を切断してより小さい食品にする方法であって、前記切断装置は、コンベヤシステム（５２０）の搬送面（５１０、５１１）を横切って延在する間隙（１０６、３０６）の上方に配置されるように適合され、前記切断装置の前記切断平面が前記間隙を通って延在し、前記切断装置は、前記コンベヤシステムによって移送される食品が前記間隙を通る間、前記切断装置の回転運動を介して前記食品を切断してより小さい食品（１０４）にするように適合され、前記切断装置は、
アーム（１０１）と、
切断ブレード（１０２）であって、前記アームの一端部に取り付けられ、前記アームの反対側の端部は、前記アーム及び該切断ブレードの回転運動をもたらす駆動ユニット（３０１）に取り付けられるようになっている、切断ブレード（１０２）と、
を備え、前記切断ブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、該切断ブレードの切断縁辺（１０３）が或る角度（２０１）で前記食品に係合し、切断中、該切断ブレードが前記食品に対し、前記コンベヤシステムの前記搬送面に向かって下向きの力（４０１）を及ぼすように、前記アームに取り付けられている、方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記切断装置を備える、食品を切断してより小さい食品にするように適合された切断システムであって、該切断システムは、
到来する食品の画像データを提供する撮像システムと、
前記画像データに基づいて前記切断装置を制御するプロセッサと、
を更に備える、切断システム。
【請求項１３】
前記食品に対して少なくとも１回の後続の切断を行うように、前記切断装置に対して下流に配置される少なくとも１つの更なる切断装置を更に備える、請求項１２に記載の切断システム。
【請求項１４】
前記切断装置の前記切断平面は、３０度〜１２０度の角度をなす、請求項１２又は１３に係る切断装置。
【請求項１５】
１つ又は複数の切断ユニットの前記平面は、垂直軸に対して１０度〜６０度の角度をなす、請求項１４に記載の切断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置されるように適合された切断装置に関する。本発明は更に、そのような切断装置を使用する方法及び切断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品産業においては、肉の特殊な切断、一例として家禽肉の特殊な部分切断に関しての需要が随時生じる。肉の切断の開始点は、平坦な食品、例えば、残された肉と皮とが「滑らかな」一片にされた骨無しもも肉である。
【０００３】
特許文献１は、端部間に切断間隙を有して並べて設置された２つのコンベヤからなるコンベヤシステム上で食品製品が搬送される、部分切断用の装置を記載している。スキャンシステムが、第１のコンベヤシステムの上方に設けられ、回転する刀様のナイフが、回ることで間隙を通過し、間隙を通る際に、食品製品を切断してより小さい食品製品にするように配置されている。この切断は、コントローラーにより、設定パラメーター及びスキャン段階中に得られた製品の形状に応じて制御される。
【０００４】
このような装置を用いると、食品製品は、通常、移送方向に１０ｍｍを超える大きさの小さい食品製品に切断され、これらの食品製品は、通常、異なる大きさを有することになる。
【０００５】
このような装置におけるコンベヤシステムの幅は、通常、２００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲である。ナイフの様な剣の回転点は、通常、間隙の隣におおよそ同じ高さで、コンベヤの側部から１５０ｍｍ〜２００ｍｍのところに配置される。したがって、ナイフは通常、３５０ｍｍ〜５００ｍｍの長さを有する。
【０００６】
移送方向に様々な大きさであるという要件を満たすため、ナイフは通常、１回転して、各切断の後、コンベヤシステムの反対側の位置で停止する。例えば、１秒間に７回の切断を行うには、０度から１８０度までの加速を７１ｍｓで行い、１８０度から３６０度までの減速を同じく７１ｍｓで行わなければならない。これにより、長さ５００ｍｍのナイフでは最大周速度が４４．０ｍ／ｓになり、幅３００ｍｍのコンベヤの内側におけるナイフの速さは、同じナイフで１７．６ｍ／ｓとなる。
【０００７】
そうした条件下でナイフが受ける力は、加速中にナイフを簡単に撓めたり曲げたりするため、ナイフが食品製品の計画どおりの正確な場所に当たらなくなる。これを補償するため、ナイフの遠位端を導くガイドシステムが設けられることが非常に多い。
【０００８】
この既知の装置及び同じタイプの他の既知の装置は、通常、装置の側部に配置されたナイフを備え、ナイフの長さは、通常、食品を搬送するコンベヤの幅を上回らなければならない。このことは、ナイフの重量及び慣性力が大きくなることにつながり、切断の速さに影響を与え得ることは明白である。また、ナイフが側部に配置されることで、切断機が場所をとることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】デンマーク国実用新案第９６００１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の背景から、本発明の実施形態の目的は、はるかに軽量で、ひいてはより高速な切断プロセスを可能にする改良された切断装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、コンベヤの側部に位置する代わりにコンベヤの上方に位置させるのに好適な、より小型のナイフを提供することである。
【００１１】
概して、本発明は、単独又は組合せにおける上述の従来技術の不都合点のうちの１つ又は複数を軽減、緩和又は排除することを目指すことが好ましい。詳細には、上述の問題又は他の問題を解決する切断装置を提供することを、本発明の実施形態の目的として見て取ることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの問題のうちの１つ又は複数によりよく対処するために、本発明の第１の態様において、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置されるように適合された切断装置であって、切断装置の切断平面が間隙を通って延在し、切断装置は、コンベヤシステムによって移送される食品が間隙を通る間、切断装置の回転運動を介して食品を切断してより小さい食品にするように適合され、切断装置は、
アームと、
切断ブレードであって、アームの一端部に取り付けられ、アームの反対側の端部は、アーム及びひいては切断ブレードの回転運動をもたらす駆動ユニットに取り付けられるようになっている、切断ブレードと、
を備え、切断ブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、切断ブレードの切断縁辺が或る角度で食品に係合し、それにより、切断中、切断ブレードが食品に対し、コンベヤシステムの搬送面に向かって下向きの力を及ぼすように、アームに取り付けられている、切断装置が提供される。
【００１３】
したがって、従来技術の切断装置よりもはるかに軽量で小型であり、コンベヤ装置のコンベヤベルトとすることができる搬送面の上方に配置するのに好適な切断装置が提供される。切断装置を側部ではなく搬送面の上方に取り付けることができるため、切断システムの寸法、すなわち、切断装置を備えるコンベヤシステムの寸法を大幅に低減することができる。また、切断装置は切断の度に加速及び減速（始動及び停止）させることが好ましいため、アームを軽量の材料で作製することができると、切断装置の重量及び慣性力を著しく低減することができる。このことは、より速い切断速度につながることが明白であり、すなわち、１分間に切断されるスライスの数を増加させることができる。
【００１４】
ブレードを非常に小さくすることができるため、現在一般的なようにナイフを研ぎ直すのではなく、ブレードを使い捨て（one time use）の物品として作製することが経済面で可能になる。
【００１５】
アーム及びブレードの全長に対してブレードが比較的短いため、回転軸がコンベヤの側部に置かれた従来のナイフに比べて、ブレードの切断速度はより一定となる。従来のシステムでは、ナイフの回転軸に近い方のコンベヤの側部におけるナイフの速さは、コンベヤのもう一方の側部におけるナイフの速さよりもはるかに低速である。したがって、上記に基づくと、良好な切断品質をもたらす切断速度を選ぶことがより容易である。このことは、骨なしチキンレッグの皮のような壊れやすい組織を切断する場合に特に重要である。
【００１６】
上記で参照された切断システムは、骨なしチキンレッグ等の食品を切断して、一定の断片（fixed portions）等のより小さい食品にする切断システムとすることができる。ここで、一定の断片とは、限定はしないが、正方形及び／又は一定量等の所定の形状を有するものとすることができる。
【００１７】
このような場合、互いに対して角度をなす間隙の上にいずれも配置される２つ以上の切断装置を使用することができ、第１の切断装置は、食品を複数のストリップに切断し、他の切断装置は、ストリップを、例えば正方形、長方形等の片に切断する。正方形及び長方形の場合、間隙間の角度は約９０度である。
【００１８】
間隙（複数の場合もある）は、第１のコンベヤの第２の端部が、第２のコンベヤの第１の端部に隣り合って配置されるように、２つ以上のコンベヤをともに配置することによって形成することができる。この場合、コンベヤ間の距離が間隙を規定する。同様に、第３のコンベヤの第１の端部は、第２の間隙を規定するように、第２のコンベヤの第２の端部に隣り合って配置することができる。ブレードはただコンベヤの搬送面にある間隙を通過すればよいため、単一の無端コンベヤにおけるループを形成することによって、間隙を形成することができる。
【００１９】
コンベヤ間には、サブコンベヤ又はスペーサーを設け、第１の切断装置からの食品ストリップ間に距離をもたらす又はその距離を増加させることができる。
【００２０】
間隙という用語は、開口、スリット等としても理解することができる。
【００２１】
１つの実施形態において、切断ブレードはアームに、切断ブレードの切断縁辺がアームの長手方向軸に対して角度をなすように取り付けられる。ここでは、この軸は、アームの回転軸に対して垂直である。
【００２２】
１つの実施形態において、切断縁辺及び搬送面、又は間隙周囲の搬送面の接点における接線は、切断中、鋭角をなす。したがって、下向きの力が発生し、食品が切断中にずれたり動いたりするのを防ぐことが確実になる。一実施形態において、鋭角は、１０度〜６０度、好ましくは２０度〜３０度、最も好ましくは約２５度である。
【００２３】
１つの実施形態において、角度は、食品のタイプ及び／又は特徴及び／又は搬送面の摩擦係数に適合され、切断中、切断装置によって食品に及ぼされる水平方向の力（Ｆｈｏｒｉ）が食品と搬送面との間の摩擦力を超えないようになっている。したがって、切断中、水平方向の力（Ｆｈｏｒｉ）に対して反対方向に向く摩擦力が、切断中の横ずれを防ぐのに十分であることが確実になる。
【００２４】
搬送面と食品との間の摩擦は、例えば、切断ゾーンにおいてコンベヤの下から負圧をもたらすか、又は食品の上に荷重ベルト（weight loaded belt）を用いることによって増大させることができる。
【００２５】
１つの実施形態において、切断縁辺は滑らかな切断縁を有する。一実施形態において、滑らかな切断縁は、略真っ直ぐな切断縁又は曲線である。
【００２６】
１つの実施形態において、アームは、
炭素繊維、
セラミック材料、
プラスチック材料、又は、
金属若しくは金属合金、
から選択される材料により作製される。
【００２７】
１つの実施形態において、アームの長さは、食品の最大厚さに適合される。アームが駆動ユニットに取り付けられる場合、アームの長さは、枢動軸から食品までの距離よりも短く、アームの他端と食品の頂部との間にクリアランス距離を有する。１つの実施形態において、クリアランス距離は、１ｍｍ〜９ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲、最も好ましくは約５ｍｍとすることができる。
【００２８】
製品の高さがアームから搬送面までの距離に制限されるため、切断システムの前にいわゆる平坦化装置（flattener）を用いることが有利である場合がある。代替的には、センサーシステムを用いて、製品の高さがこの制限を超過する場合、切断を中止することができる。
【００２９】
１つの実施形態において、ブレードは、搬送面の下を越え出る。この延長深さは、１つの実施形態においては１ｍｍ〜９ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲、最も好ましくは約５ｍｍとすることができる。
【００３０】
１つの実施形態において、搬送面は凹状であり、実質的に切断ブレードの経路に沿う形状になっている。したがって、切断装置のサイズ、特に切断ブレードの長さを最小限にすることができる。
【００３１】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断ブレードが取り付けられている場所までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の半分よりも大きい。
【００３２】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断ブレードが取り付けられている場所までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の３／４よりも大きい。
【００３３】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断ブレードの内側の点までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の半分よりも大きい。
【００３４】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断ブレードの内側の点までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の３／４よりも大きい。
【００３５】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断縁辺の内側の点までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の半分よりも大きい。
【００３６】
１つの実施形態において、アームの回転軸から切断縁辺の内側の点までの距離は、アームの回転軸から切断ブレードの先端までの距離の３／４よりも大きい。
【００３７】
１つの実施形態において、切断装置は、連続する切断の合間にアーム及び切断ブレードの回転運動を調整及び／又は停止／開始するように適合されている。
【００３８】
１つの実施形態において、切断装置は、切断装置のアームの回転軸を搬送面の上方に配置することによって、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置される。
【００３９】
１つの実施形態において、切断装置は、切断装置のアームの回転軸を、コンベヤシステムの幅、例えば搬送面の幅内の選択した位置において搬送面の上方に配置することによって、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置される。
【００４０】
１つの実施形態において、切断装置は、食品の最大高さよりも間隙に沿った幅の方が大きい平坦な食品を切断するように適合されている。１つの実施形態において、間隙に沿った幅は、食品の最大高さよりもはるかに大きい。例えば、最大高さ対幅の比は、１：４未満、１：１０未満等である。
【００４１】
第２の態様において、本発明は、切断装置を用いて食品を切断してより小さい食品にする方法であって、切断装置は、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置されるように適合され、切断装置の切断平面が間隙を通って延在し、切断装置は、コンベヤシステムによって移送される食品が間隙を通る間、切断装置の回転運動を介して食品を切断してより小さい食品にするように適合され、切断装置は、
アームと、
切断ブレードであって、アームの一端部に取り付けられ、アームの反対側の端部は、アーム及びひいては切断ブレードの回転運動をもたらす駆動ユニットに取り付けられるようになっている、切断ブレードと、
を備え、切断ブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、切断ブレードの切断縁辺が或る角度で食品に係合し、それにより、切断中、切断ブレードが食品に対し、コンベヤシステムの搬送面に向かって下向きの力を及ぼすように、アームに取り付けられている、方法に関する。
【００４２】
第３の態様において、本発明は、上記の切断装置を備える、食品を切断してより小さい食品にするように適合された切断システムであって、切断システムは、
到来する食品の画像データを提供する撮像システムと、
画像データに基づいて切断装置を制御するプロセッサと、
を更に備える、切断システムに関する。概して、本発明の種々の態様は、本発明の範囲内で可能な任意の方法で組合せ及び合体させることができる。本発明のこれらの態様、特徴及び／又は利点並びに他の態様、特徴及び／又は利点は、以下に記載される実施形態から明らかになるとともに、それらの実施形態を参照して説明される。
【００４３】
１つの実施形態において、切断システムは、ナイフ装置に接続されて、ナイフ装置の角度を、一例として、垂直方向に対して１０度〜６０度の角度に傾斜させるように動作可能な角度調整システムを備える。したがって、食品を垂直の切断ではなく或る角度で切断し、より自然に見えるように食品の外観を向上させることが可能である。このようにして、より小さい食品の価値を向上させることができる。
【００４４】
１つの実施形態において、切断システムは、食品に対して少なくとも１回の後続の切断を行うように、切断装置に対して下流に配置される少なくとも１つの更なる切断装置を更に備える。
【００４５】
１つの実施形態において、切断装置の切断平面は、移送方向に３０度〜１２０度の角度をなす。
【００４６】
これは、食品を切断して、目標重量を有する所定の断片及び／又はキューブ状等の所定の形状にする場合に特に有益である。
【００４７】
切断装置が、従来技術の切断システムにおけるように側部に配置される代わりに、搬送面の上方、例えば、コンベヤベルトを備えるコンベヤ機械の上方に配置されることで、切断システムはより小型になる。また、ナイフ装置の慣性力をどれほど低くすることができるかによって、切断速度及びひいては切断システムのスループットが増大し得る。
【００４８】
本発明の実施形態は、図面を参照して単に例として記載する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙の上方に配置されるように適合され、切断装置の切断平面が間隙を通って延在する、本発明に係る切断装置を示す図である。
【図２】図１の切断装置の拡大図である。
【図３】ナイフ装置の切断場所を通って延在する間隙が凹形状を有する、図１及び図２のナイフ装置を示す図である。
【図４ａ】図１に示されている切断装置の動きを図示する図である。
【図４ｂ】図１に示されている切断装置の動きを図示する図である。
【図４ｃ】図１に示されている切断装置の動きを図示する図である。
【図５ａ】図３に示されている切断装置の動きを同様に示す図である。
【図５ｂ】図３に示されている切断装置の動きを同様に示す図である。
【図５ｃ】図３に示されている切断装置の動きを同様に示す図である。
【図６ａ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【図６ｂ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【図６ｃ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【図６ｄ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【図６ｅ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【図６ｆ】切断システムの異なる速度グラフ（curves）の例を図示する図であり、ここでは、簡潔にするために、全てのグラフが一定の加速度及び減速度で作成されている。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、コンベヤシステムの搬送面を横切って延在する間隙１０６の上方に配置されるように適合され、切断装置の切断平面が間隙を通って延在する、本発明に係る切断装置１００を示している。切断装置は、コンベヤシステムによって移送される食品１０４が間隙１０６を通る間、矢印１０８に示すような切断装置１００の回転運動を介して食品１０４を切断してより小さい食品にするように適合されている。
【００５１】
切断装置は、アーム１０１と、切断ブレード１０２とを備える。アームは、限定はしないが、炭素繊維等の軽量の材料で作製されることが好ましい。
【００５２】
切断ブレード１０２は、アームの一端部に取り付けられ、アームの反対側の端部は、アーム及びひいては切断ブレードの回転運動１０８をもたらす駆動ユニットに取り付けられるようになっている。切断ブレードは、食品１０４をより小さい食品に切断する間、切断ブレードの切断縁辺１０３が或る角度２０１で食品に係合し、それにより、切断中、切断ブレードが食品に対し、コンベヤシステムの搬送面に向かって下向きの力１０７を及ぼすように、アームに取り付けられている。
【００５３】
ここに示されているように、ナイフ装置１００の位置は、ナイフ装置の切断縁辺１０３の遠位端部１１１が、切断中、間隙を部分的に、例えば数ミリメートル貫通するように調整される。
【００５４】
図２は、図１の切断装置の拡大図を示している。ここでは、切断中、切断縁辺１０３と搬送面２０２（又は間隙周囲の搬送面の接点における接線）との間の角度２０１は、鋭角２０１である。１つの実施形態において、この鋭角は、１０度〜６０度、好ましくは２０度〜３０度、最も好ましくは、ここで示されているように約２５度である。
【００５５】
角度２０１は、切断中、切断装置によって食品に及ぼされる水平方向の力が、食品と搬送面との間の摩擦力を超えないように、食品のタイプ及び／又は特徴、及び／又は搬送面の摩擦係数に適合される。
【００５６】
図３は、図１及び図２のナイフ装置を示しているが、ここでは、間隙３０６は凹形状を有し、この凹形状は、切断装置１００の回転運動１０８を駆動する駆動ユニット３０１の枢動点と同様の中心点を有する弧とすることができる。図２に関して述べたのと同様に、切断中、切断縁辺１０３と搬送面３０２に対する接線との間の角度２０１は、鋭角であり、食品が骨なしチキンレッグである場合、例えば約２５度とすることができる。
【００５７】
切断縁辺は、実質的に真っ直ぐな切断縁又は湾曲縁とすることができる滑らかな切断縁を有することが好ましい。
【００５８】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、図１に示されている切断装置１００の動きを図示している。ここでは、搬送面５１０、５１１は、例えばバイパスループを介した単一のコンベヤの表面又は２つのコンベヤの表面とすることができ、第１のコンベヤ５１０の第２の端部は、第２のコンベヤ５１１の第１の端部に隣り合って配置され、第１の端部と第２の端部との間の距離は、間隙１０６を規定する。
【００５９】
ここに示されているように、切断ブレード１０２は、下向きの力Ｆｖｅｒｔ及び水平方向の力Ｆｈｏｒｉを及ぼし、ここでは、上述した切断ブレードと搬送面との間の角度は、水平方向の力Ｆｈｏｒｉの反対向きの摩擦力が、食品１０４の横ずれを防ぐために等しくなるように適合されている。
【００６０】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃは、図３に示されている切断装置１００の動きを同様に示している。ここでは、間隙周囲の搬送面は凹形状、例えば弧状であり、この弧は、駆動ユニットの枢動点と実質的に同じ中心点を有する。ここに示されているように、ナイフ装置１００の位置は、ナイフ装置の切断縁辺１０３の遠位端部が、切断中、間隙を部分的に貫通するように調整され、この延長分は、１ｍｍ〜９ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲、最も好ましくは約５ｍｍとすることができる。ブレードの経路に対してコンベヤの形状を最適化することにより、切断縁１０３の有効長さを最小限にすることが可能である。一例として、食品が骨なしチキンレッグである場合、好ましい角度は約２５度である。図１及び図２並びにこれらの図に示されている基準を参照すると、以下のようになる。骨なしチキンレッグの最大厚さｈを１０ｍｍとし、骨なしチキンレッグの最大厚さからアーム１０１までの距離（ここではクリアランス距離ｈ’を指す）を一例として５ｍｍとし、ブレードが搬送面の下に越え出る深さ（ここでは深さｄを指す）を一例として５ｍｍとすると、切断縁辺１０３の長さＸは、以下のとおりである。
【数１】
2018502725.tif 000003
【００６１】
したがって、そのような骨なしチキンレッグの切断を行うには、切断装置の主な部分が、既に述べたように任意のタイプの軽量の材料で作製することができるアームであるような、非常に短い切断ブレードが必要である。
【００６２】
図６ａ〜図６ｆは、切断システムの異なる速度グラフの例を図示している。簡潔にするために、全てのグラフが、一定の加速度及び減速度で作成されている。
【００６３】
全てのグラフにおいて、Ｙ軸６０１は、Ｘ軸上で速度がゼロである切断装置の速さを表し、Ｘ軸６０２は時間を表す。線６０３の勾配（steepness）は加速度を表し、線６０４の勾配は減速度を表す。これらの例では、加速度及び減速度は同率である。点線６０７は、肉が切断される速さを表す。この速さは全てのグラフで同じである。
【００６４】
これらの例では、「網掛けされていない」横断領域６０５は全て、切断システムの１８０度の動きを表し、そのため、２つの横断領域を合わせると１回転に等しくなる。網掛けされている横断領域６０６も１回転に等しい。百分率６０８は、各グラフの例において、切断装置の一定の速さの場合（図６ｃに示されている）に比した時間を示している。
【００６５】
図６ａは、２回の切断を含み、２回の切断の合間に切断装置が停止する場合のグラフの一例を示している。
【００６６】
図６ｂは、２回の切断を含み、切断装置が第１の切断後の停止直後に第２の切断に向けて加速する場合のグラフの一例を示している。
【００６７】
図６ｃは、２回の切断を含み、切断装置が第１の切断と第２の切断との間に一定の速さで稼動している場合のグラフの一例を示している。
【００６８】
図６ｄは、２回の切断を含み、切断装置が減速して一定の速さになり、その後、第２の切断を行う前に加速する場合のグラフの一例を示している。
【００６９】
図６ｅは、２回の切断を含み、切断装置が最大の速さまで加速し、その後、第２の切断を行う前に減速する場合のグラフの一例を示している。
【００７０】
図６ｆは、２回の切断を含み、切断装置が加速して一定の速さになり、その後、第２の切断を行う前に減速する場合のグラフの一例を示している。
【００７１】
図６ｅ及び図６ｆに見られるように、各切断の合間の時間を、一定の速さで稼動することによって達成されるものよりも少なくし、さらに、切断を行った後に切断システムを１８０度で停止させることが可能であるような速度グラフをもたらすことが可能である。
【００７２】
加速度及び減速度を最大値から引き下げて、他のグラフ及び切断速度をもたらすことができることは明らかである。他のグラフ、例えば、可変の加速度及び減速度を伴うグラフをもたらすことができることも明らかである。グラフを組み合わせて、連続した複数回の切断における切断の合間に異なる時間をもたらすことができることも明らかである。
【００７３】
図６ａ〜図６ｆの全ては、切断装置を、肉の反対側の位置において速度ゼロから始動し、切断速度を上げ、肉を切断し、更に１回転させて第２の切断を行い、その後、切断装置を再び停止する場合の状況を示している。
【００７４】
最大加速度／減速度及び切断速度の計算は、以下の例によって説明することができる。
ここで、値は以下のプロトタイプから得る。
切断装置は、半回転時に切断速度を上げ、また半回転して停止することが可能である。
切断装置の慣性力：０．００１８３ｋｇｍ２
切断システムの駆動モーターのローターの慣性力：０．００１０６ｋｇｍ２
駆動モーターから得られるトルクＭ：２０Ｎｍ
切断システムの軸からコンベヤの凹面までの距離：３４０ｍｍ
切断される製品の最大高さ：２０ｍｍ
システムの総慣性力Ｉｔｏｔ：（Ｉｔｏｔ＝Ｉｃｕｔ＋Ｉｍｏｔ）０．００１８３＋０．００１０６＝０．００２８９ｋｇｍ２
【数２】
2018502725.tif 000004
【数３】
2018502725.tif 000005
【数４】
2018502725.tif 000006
切断速度ｒｐｓ：（Ｔ＊Ｗｒｏｔ）０．０３＊１１００．８＝３３ｒｐｓ
製品の底部におけるブレードの周速度：３３＊０．３４＊２＊π＝７１ｍ／ｓ
製品の頂部におけるブレードの周速度：３３＊０．３２＊２＊π＝６７ｍ／ｓ
【００７５】
上記に見られるように、切断装置の慣性力は、１分間に何回切断を行うことができるかに関して、及びひいてはスループットについても重要な要素であることが明らかである。
【００７６】
上記の例から見ることができるように、０度位置から１８０度位置への加速の時間は、３０ｍｓである。本明細書の冒頭の従来技術の例と比較すると、動作速度は２倍を超える。また、周速度は、従来技術の例と比較して著しく増加するとともに、より一定となる。
【００７７】
切断装置のモーターを選択する場合、切断装置の慣性力は通常既知である。回転システムの総慣性力を得るのに、モーターに対するローターの慣性力を加算しなければならない。モーターから得られるトルクをこの総慣性力と合わせると、切断装置をどれほど速く加速することができるかが規定される。
【００７８】
通常、このタイプの用途では、サーボモーターが、トルクとローターの慣性力との比が良好なため選ばれる。
【００７９】
概して、より高いトルクを有するモーターは、トルクとローターの慣性力との比がより小さい。これは、（他の全てが等しい場合）ローターが三次元全てにおいて大きくなることに起因する。ローターの長さが増加する場合、慣性力は比例して増加し、直径が増加する場合、慣性力はトルクよりも増加する。
【００８０】
したがって、切断装置の慣性力が増加する場合、切断装置の慣性力とサーボモーターのローターとの比は減少する。したがって、ローターの慣性力というものが、最大加速度及び切断速度を規定するためにますます重要になる。
【００８１】
したがって、切断装置の慣性力がより低い状態で始動する場合、より大きい加速率に達することが可能である。
【００８２】
本発明は図面及び上述の記載で詳細に説明及び記載されているが、かかる説明及び記載は説明的なもの又は例示的なものであり、限定的なものではないとみなされる。本発明は開示される実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、請求項に係る発明を実施する際に、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討により、開示される実施形態に対する他の変形形態を理解し、それを行うことができる。特許請求の範囲において、「を含む」という単語は他の要素又は工程を排除せず、数量を特定していないもの（the indefinite article "a" or "an"）は複数存在することを排除しない。或る特定の測定値が互いに異なる複数の従属請求項に列挙されているだけであれば、それらの測定値を組合せて有利に使用することができないことは示されていないものとする。
【図１】
2018502725.tif 000007
【図２】
2018502725.tif 000008
【図３】
2018502725.tif 000009
【図４ａ】
2018502725.tif 000010
【図４ｂ】
2018502725.tif 000011
【図４ｃ】
2018502725.tif 000012
【図５ａ】
2018502725.tif 000013
【図５ｂ】
2018502725.tif 000014
【図５ｃ】
2018502725.tif 000015
【図６ａ】
2018502725.tif 000016
【図６ｂ】
2018502725.tif 000017
【図６ｃ】
2018502725.tif 000018
【図６ｄ】
2018502725.tif 000019
【図６ｅ】
2018502725.tif 000020
【図６ｆ】
2018502725.tif 000021
【国際調査報告】
2018502725.tif 000022
2018502725.tif 000023
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