(57)【要約】  本発明は、食品４０１を切断してより小さい食品５１０、５１１にするナイフ１００、５００を備えるコンベヤシステムに関する。ナイフを備えるコンベヤシステムは、ナイフブレード１０６を備える第１の回転可能なナイフ装置１０４と、切断される食品を搬送する搬送システム１０１、１０２とを備える。回転可能なナイフ装置は、搬送システムの搬送面の上方に位置付けられ、回転可能なナイフ装置のナイフ面は、第１の間隙を通って延在する。回転可能なナイフ装置は、食品が第１の間隙を通る間、食品４０１を切断してより小さい食品５１０、５１１にするように適合されている。搬送面の第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品（４０１）を切断してより小さい食品（５１０、５１１）にするように適合されたナイフ（１００、５００）を備えるコンベヤシステムであって、
ナイフブレード（１０６）を備える第１の回転可能なナイフ装置（１０４）と、
切断される食品を搬送する搬送システム（１０１、１０２）と、
を備え、
前記回転可能なナイフ装置は、前記搬送システムの搬送面の上方に位置付けられ、前記回転可能なナイフ装置のナイフ面は、第１の間隙を通って延在し、前記回転可能なナイフ装置は、前記食品が前記第１の間隙を通る間、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おり、
前記搬送面の前記第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、前記回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う、コンベヤシステム。
【請求項２】
前記搬送面は、並べて配置された２つ以上の無端ベルト又は無端コード（２０１）を含む、請求項１に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項３】
前記コンベヤシステムを横切って搬送方向に対して垂直方向に延在する前記搬送面の断面形状は、円の中心が実質的に、前記回転可能なナイフ装置の回転軸にある弧である、請求項１又は２に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項４】
前記コンベヤシステムの搬送方向に見た前記コンベヤシステムを横切って延在する前記搬送面の断面形状は、前記第１の間隙が、前記搬送方向に垂直な軸に対して角度をなす場合、前記第１の間隙の形状は、円の中心が実質的に、前記回転可能なナイフ装置の回転軸にある弧とすることができるように、垂直に向いた楕円形の断面形状をなす、請求項１又は２に記載のコンベヤシステム。
【請求項５】
前記コンベヤシステムは、第１のコンベヤ手段（１０２）及び第２のコンベヤ手段（１０２）を備え、前記第１のコンベヤ手段の第２の端部は、前記第２のコンベヤ手段の第１の端部に隣接して位置付けられ、前記間隙は、前記第２の端部と前記第１の端部との間の距離によって画定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項６】
前記第１の間隙は、搬送方向に垂直な軸に対して角度をなす、請求項１〜５のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項７】
前記第１の間隙（１０３）に対して下流に位置付けられる第２の間隙（５０３）を更に備え、該第２の間隙は、前記第１の間隙に対して角度をなし、前記ナイフを備えるコンベヤシステムは、ナイフ面が前記第２の間隙を通って延在する第２の回転可能なナイフ装置（５０９）を更に備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項８】
前記第２の間隙の前記角度は、前記第１の間隙の前記角度に対して７０度〜１１０度、好ましくは約９０度ずれている、請求項７に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項９】
前記第１の間隙は搬送方向に対して垂直である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１０】
前記第１の間隙（１０３）に対して上流に位置付けられ、到来する食品の第１の画像データを得るようになっている第１の撮像システム（５０７）と、前記第１の画像データを受信し、前記第１の回転可能なナイフ装置を制御するための制御パラメーターを生成するようになっているプロセッサとを更に備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１１】
前記第１の間隙と前記第２の間隙との間に位置付けられ、切断された食品の第２の画像データを得るようになっている第２の撮像システム（５０８）と、前記第２の画像データを受信し、前記第２の回転可能なナイフ装置（５０９）を制御するための制御パラメーターを生成するようになっているプロセッサとを更に備える、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１２】
前記ナイフ装置は、
アーム（１０５）であって、前記ナイフブレード（１０６）が該アームの一方の端部に取り付けられ、該アームの他方の端部は、該アーム及びひいては前記ナイフブレードの回転運動をもたらす駆動ユニット（１０８）に取り付けられるようになっている、アーム（１０５）を備え、
前記ナイフブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、前記ナイフブレードの切断縁辺（１１０）が角度（３０１）をなして前記食品に係合し、それにより、切断中、前記ナイフブレードが、前記食品（４０１）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を及ぼすように、前記アームに取り付けられている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１３】
前記切断縁辺（１１０）及び前記搬送面又は前記搬送面（１０１、１０２）の前記間隙周囲の接点における接線は、切断中、鋭角をなす、請求項１２に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１４】
前記鋭角（２０１）は、切断中、前記ナイフ装置によって前記食品に及ぼされる水平方向の力（Ｆｈｏｒｉ）が、前記食品と前記搬送面との間の摩擦力を超えないように、前記食品のタイプ及び／又は特性及び／又は前記搬送面の摩擦係数に適合される、請求項１３に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１５】
前記ナイフ装置の角度位置を調整することによって、前記ナイフ面の角度を垂直方向に対して傾斜させるようになっている切断面調整機構を更に備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のナイフを備えるコンベヤシステム。
【請求項１６】
ナイフを備えるコンベヤシステム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、前記コンベヤシステムは、
ナイフブレードを備える第１の回転可能なナイフ装置と、
切断される食品を搬送する搬送システムと、
を備え、
前記回転可能なナイフ装置は、前記搬送システムの搬送面の上方に位置付けられ、前記回転可能なナイフ装置のナイフ面は、第１の間隙を通って延在し、前記回転可能なナイフ装置は、前記食品が前記第１の間隙を通る間、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おり、
前記搬送面の前記第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、前記回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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ナイフを備えるコンベヤシステムに関する。本発明は更に、そのようなコンベヤ及びナイフシステムを用いて食品を切断してより小さい食品にする方法に関する。
【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(smooth)」一片にされた骨なしもも肉である。
【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、搬送方向に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。刀様のナイフの回転点は、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】
搬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(periphery speed)が４４．０ｍ／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予定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ブレードを備え、切断ブレードの長さは、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、切断ナイフブレードが比較的重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、切断ナイフブレード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
【発明の概要】
【００１０】
上記の背景から、本発明の実施形態の目的は、必要とするスペースがより少なく、より高いスループットを有する、食品を切断するためのナイフを備える改良されたコンベヤシステム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ナイフを備えるコンベヤシステムを提供することを、本発明の実施形態の目的として見て取ることができる。
【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、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ナイフを備えるコンベヤシステムであって、
ナイフブレードを備える第１の回転可能なナイフ装置と、
切断される食品を搬送する搬送システムと、
を備え、
回転可能なナイフ装置は、搬送システムの搬送面の上方に位置付けられ、回転可能なナイフ装置のナイフ面は、第１の間隙を通って延在し、回転可能なナイフ装置は、食品が第１の間隙を通る間、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おり、
搬送面の第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿っている、コンベヤシステムが提供される。
【００１３】
このコンベヤ及びナイフシステムは、魚切身及び鶏もも肉等の平坦な食品に対して主に用いられる。
【００１４】
コンベヤが凹状であり、ナイフ装置がコンベヤの上方に位置付けられることから、ナイフ装置のサイズ及び慣性力を低減することが可能であり、それにより、切断速度及びひいてはナイフを備えるコンベヤシステムのスループットを増加させることができる。
【００１５】
「凹状」という用語は、必ずしも滑らかな形状である必要はなく、中央部が側部よりも低い位置にある、例えばＵ字状、Ｖ字状、弧状等の任意の形状として理解することができる。
【００１６】
１つの実施形態において、搬送面は、並べて配置された２つ以上の無端ベルト又は無端コードを含む。このコードは、丸い形状又はＶ字形状等の任意のタイプの断面形状を有することができる。
【００１７】
１つの実施形態において、コンベヤシステムは、コンベヤの搬送面の下のローラーの周りにベルト又はコードのループをつくることによって間隙が画定される、１つのコンベヤを含む。
【００１８】
１つの実施形態において、コンベヤシステムは、第１のコンベヤ手段及び第２のコンベヤ手段を備え、第１のコンベヤの第２の端部が第２のコンベヤ手段の第１の端部に隣接して位置付けられ、該第２の端部と該第１の端部との間の距離によって間隙が規定される。いずれの場合でも、間隙は、搬送方向に対して垂直にコンベヤシステムを横切って延在することができるか、又は搬送方向に対して垂直な軸に対して或る角度をなすことができる。この角度は、特に顧客からの注文に基づき得る切断基準に応じて、限定はしないが、一例として、３０度〜６０度、例えば約４５度とすることができる。
【００１９】
１つの実施形態において、コンベヤシステムを横切って搬送方向に対して垂直方向に延在する搬送面の断面形状は、円の中心が実質的に、回転可能なナイフ装置の回転軸にある弧である。したがって、第１の間隙はまた、円の中心が実質的に、回転可能なナイフ装置の回転軸にある弧を形成する。
【００２０】
しかしながら、第１の間隙が、搬送方向に対して垂直な軸に対して角度をなす場合には、間隙の断面は楕円形になる。この場合、回転可能なナイフ装置の回転軸の中心及びナイフ装置の長さは、ナイフブレードが第１の間隙の形状に少なくとも近似的に沿うように決定される。
【００２１】
更なる一実施形態において、コンベヤの搬送方向に見たコンベヤシステムを横切って延在する搬送面の断面形状は、第１の間隙が、搬送方向に垂直な軸に対して或る角度をなす場合、第１の間隙の形状は、円の中心が実質的に、回転可能なナイフ装置の回転軸にある弧とすることができるように、垂直に向いた楕円形の断面形状をなす。したがって、第１の間隙がそのような角度をなす場合、ナイフ装置の経路が第１の間隙の形状に沿うことができることが保証される。
【００２２】
１つの実施形態において、コンベヤ及びナイフシステムは、ナイフ装置の角度位置を調整することによって、垂直方向に対してナイフ面の角度を傾斜させるように適合された切断面調整機構を更に備える。したがって、切断の多様性を増大させることが可能である。一例として垂直の切断のみを行う代わりに、より自然な形状を有するように食品を切断することが、一例として好ましい場合がある。これに対処するために、ナイフ装置のナイフ構成部を、回転軸の中心が、コンベヤの搬送面の間隙の上方に真っ直ぐ垂直にならないように傾斜させることができる。
【００２３】
１つの実施形態において、ナイフを備えるコンベヤシステムは、第１の間隙に対して下流に位置付けられる第２の間隙を更に備え、第２の間隙は、第１の間隙に対して或る角度をなし、ナイフを備えるコンベヤシステムは、ナイフ面が第２の間隙を通って延在する第２の回転可能なナイフ装置を更に備える。一実施形態において、第２の間隙の角度は、第１の間隙の角度に対して７０度〜１１０度、好ましくは約９０度ずらされている。
【００２４】
したがって、骨なしチキンレッグ等の食品を、重量基準及び／又はサイズ基準等の所定の基準を満たす、より小さい食品に、全自動で切断することが可能である。一例として、顧客から、長方形状／正方形状のより小さい食品が要求される場合がある。それに応じて、第１のナイフ装置は、食品を複数のストリップに切断し、一方、第２のナイフ装置は、ストリップを更により小さい片、例えば実質的に長方形／正方形の片に切断する。
【００２５】
１つの実施形態において、第１のナイフ装置による切断プロセスを行った後、隣接するストリップ間に間隔をもたらすように、スペーサーを設けることができる。これは、例えば、各切断の後に、第２のコンベヤが稼動を続けている間、例えば１秒又は数分の１秒だけ第１のコンベヤを停止させることによる。
【００２６】
ストリップを切断してより小さい食品、例えば実質的に長方形の片にする前に、間隔をより一層増加させるために、例えば１つ又は複数の追加のコンベヤを備えることができる追加のスペーサー又はスペーサーシステムを、第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間に設けることができる。これは、下流方向に位置するコンベヤの速さを増加させることによって行うことができる。
【００２７】
１つの実施形態において、ナイフを備えるコンベヤシステムは、第１の間隙に対して上流に位置付けられ、到来する食品の第１の画像データを得るようになっている第１の撮像システムと、第１の画像データを受信し、第１の回転可能なナイフ装置を制御するための制御パラメーターを生成するようになっているプロセッサとを更に備える。したがって、切断が、より小さい食品に対する所定の目標を満たすことができるように、画像データに基づいて正確に第１のナイフ装置を動作させることが可能である。
【００２８】
１つの実施形態において、ナイフを備えるコンベヤシステムは、第１の間隙と第２の間隙との間に位置付けられ、切断された食品の第２の画像データを得るようになっている第２の撮像システムと、第２の画像データを受信し、第２の回転可能なナイフ装置を制御するための制御パラメーターを生成するようになっているプロセッサとを更に備える。上述したのと同様に、第１のナイフ装置によって切断された食品の位置及び／又は形状を検出することにより、最終的なより小さい食品が所定の目標を満たすように、第２のナイフ装置を動作させることが可能である。
【００２９】
ナイフを備えるコンベヤシステムは、非常に小型であり、食品をより小さい食品に全自動で正確に切断することが可能であり、食品製品及び／又はより小さい食品製品が、２段階以上の切断ステップを経る又は最終目標に達することができることがより重要である。
【００３０】
１つの実施形態において、ナイフ装置は、
アームであって、ナイフブレードがアームの一方の端部に取り付けられ、アームの他方の端部は、アーム及びひいてはナイフ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、アームを備え、
ナイフブレードは、食品をより小さい食品に切断する間、ナイフ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、ナイフブレードが、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。
【００３１】
したがって、従来技術のナイフ装置よりも著しく軽量で小型であり、既に述べたように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されるのに好適なナイフ装置が提供される。
【００３２】
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保証される。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。
【００３３】
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、ナイフ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保証される。
【００３４】
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を用いることによって増大させることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、アームの端部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。
【００３８】
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。
【００３９】
１つの実施形態において、回転可能なナイフ装置は、回転可能なナイフ装置の回転軸を搬送面の上方に配置することによって、搬送システムの搬送面の上方に位置付けられる。
【００４０】
１つの実施形態において、回転可能なナイフ装置は、回転可能なナイフ装置の回転軸を、搬送面の上方の、搬送システムの幅、例えば搬送面の幅内の選択された位置に配置することによって、搬送システムの搬送面の上方に位置付けられる。
【００４１】
１つの実施形態において、凹状の搬送面の第１の間隙及び／又は第２の間隙周囲の形状は、それぞれの間隙周囲の間隙に沿った凹状の搬送面が、回転可能なナイフ装置の回転軸を中心とした半径ｒ１を有する第１の弧Ａ１の外側かつ回転可能なナイフ装置の回転軸を中心とした半径ｒ２を有する第２の弧Ａ２の内側にあるという点で、回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う。
【００４２】
１つの実施形態において、第２の弧Ａ２の半径ｒ２は、回転可能なナイフ装置の回転軸からナイフブレードの遠位端部までの距離よりも小さい。
【００４３】
第２の弧Ａ２の半径ｒ２と、回転可能なナイフ装置の回転軸からナイフブレードの遠位端部までの距離との間の差は、１つの実施形態において、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。
【００４４】
１つの実施形態において、第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の８０％を超える。更なる一実施形態において、第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の９０％を超えることができ、より好ましい実施形態において、第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の９４％を超えることができる。
【００４５】
第２の態様によれば、本発明は、ナイフを備えるコンベヤシステム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、コンベヤシステムは、
ナイフブレードを備える第１の回転可能なナイフ装置と、
切断される食品を搬送する搬送システムと、
を備え、
回転可能なナイフ装置は、搬送システムの搬送面の上方に位置付けられ、回転可能なナイフ装置のナイフ面は、第１の間隙を通って延在し、回転可能なナイフ装置は、食品が第１の間隙を通る間、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おり、
搬送面の第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う、方法に関する。
【００４６】
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】
【００４７】
【図１】本発明に係る、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ナイフを備えるコンベヤシステムを示す図である。
【図２】切断される食品を搬送する搬送面が、並べて配置された複数の無端コードベルトを含む一実施形態を図示する図である。
【図３】搬送面の第１の間隙周囲の凹形状が弧である一実施形態を示す図である。
【図４ａ】図１に示されているナイフ装置の動きを図示する図である。
【図４ｂ】図１に示されているナイフ装置の動きを図示する図である。
【図４ｃ】図１に示されているナイフ装置の動きを図示する図である。
【図５ａ】本発明に係るナイフを備えるコンベヤシステムの１つの実施形態を示す図である。
【図５ｂ】本発明に係るナイフを備えるコンベヤシステムの１つの実施形態を示す図である。
【図５ｃ】本発明に係るナイフを備えるコンベヤシステムの１つの実施形態を示す図である。
【図６ａ】図５に示されているナイフを備えるコンベヤシステムを示す図であるが、ここで示されているシステムは、第１の切断プロセスの後により小さい食品を互いに分離させるスペーサー又はスペーサーシステムを更に備える。
【図６ｂ】図５に示されているナイフを備えるコンベヤシステムを示す図であるが、ここで示されているシステムは、第１の切断プロセスの後により小さい食品を互いに分離させるスペーサー又はスペーサーシステムを更に備える。
【図６ｃ】図５に示されているナイフを備えるコンベヤシステムを示す図であるが、ここで示されているシステムは、第１の切断プロセスの後により小さい食品を互いに分離させるスペーサー又はスペーサーシステムを更に備える。
【図７】凹状の搬送面が回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿うことを示す、凹状の搬送面の第１の間隙及び／又は第２の間隙周囲の種々の形状のうちの１つを示す図である。
【図８】凹状の搬送面が回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿うことを示す、凹状の搬送面の第１の間隙及び／又は第２の間隙周囲の種々の形状のうちの１つを示す図である。
【図９】凹状の搬送面が回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿うことを示す、凹状の搬送面の第１の間隙及び／又は第２の間隙周囲の種々の形状のうちの１つを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、本発明に係る、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ナイフ１００を備えるコンベヤシステムを示している。ナイフを備えるコンベヤシステムは、駆動ユニット１０８によって駆動される第１の回転可能なナイフ装置１０４を備え、ナイフ装置は、ナイフブレード１０６を備える。ナイフを備えるコンベヤシステムは、切断される食品を搬送する搬送システムを更に備える。この実施形態のコンベヤシステムは、第１のコンベヤ１０１及び第２のコンベヤ１０２を備え、第１のコンベヤの第２の端部は、第２のコンベヤの第１の端部に隣接して位置付けられ、該第２の端部と該第１の端部との間の距離によって第１の間隙１０３が規定される。
【００４９】
図示のように、回転可能なナイフ装置１０４は、コンベヤシステムを横切って延在する第１の間隙１０３の上方に位置付けられ、回転可能なナイフ装置のナイフ面が第１の間隙１０３を通って延在する。より詳細に後述するように、回転可能なナイフ装置は、食品が第１の間隙を通る間、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。搬送面１０１、１０２の第１の間隙周囲の形状は、凹状であり、回転可能なナイフブレード１０６のナイフ経路１０７に本質的に沿う。ここに示されているように、ナイフ装置１０４は、ナイフブレードの遠位端部１０９が搬送面を、例えば搬送面の数ミリメートル下まで貫通するように位置付けられる。
【００５０】
搬送面は、支持面と、搬送面に沿って長手方向に延在する、並べて配置された２つ以上の無端ベルト又は無端コード（ここでは図示せず）とを備えることができる。
【００５１】
ナイフ装置１０４は、アーム１０５と、ナイフブレード１０６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】
ナイフブレード１０６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ナイフブレードの回転運動１０７をもたらす駆動ユニット１０８に取り付けられる。より詳細に後述するように、ナイフブレード１０６は、食品を切断してより小さい食品にする間、ナイフブレードの切断縁辺１１０が或る角度で食品に係合し、それにより、切断中、ナイフ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。
【００５３】
図２は、搬送面１０１、１０２が、並べて配置された複数の無端コードベルト２０１を含み、ここで示されているようにコードが円形の断面形状２０２を有することができる一実施形態を図示している。したがって、コードベルトを支持面の形状に沿うように配置することが容易である。
【００５４】
図３は、搬送面の第１の間隙周囲の凹形状が、円の中心が実質的に、回転可能なナイフ装置１０４の回転軸にある弧３０１である一実施形態を示している。
【００５５】
ナイフ装置１０４の拡大図も示されており、ここでは、切断縁辺１１０と搬送面１０３（又は間隙周囲の搬送面の接点）に対する接線との間の角度３０１は、切断中、鋭角になる。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、最も好ましくは約２５度である。
【００５６】
角度３０１は、切断中、ナイフ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Ｆｆｒｉｃ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。
【００５７】
一例として、食品が骨なしチキンレッグの場合、好ましい角度は約２５度であることが実験によって示されている。骨なしチキンレッグの最大厚さｈを一例として１５ｍｍとすると、切断縁辺１１０の長さＸは、少なくとも以下のとおりでなければならない。
【数１】
2018504889.tif 000003
【００５８】
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、ナイフ装置の主な部分が、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非常に短いナイフブレードが必要である。
【００５９】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、搬送面を単一のコンベヤの表面とすることができ、例えばバイパスループを介して又は図１に関して上述した２つのコンベヤ１０１、１０２を介して間隙１０３を形成することができる場合の図１に示されている切断装置１００の動きを図示している。
【００６０】
ここに示されているように、ナイフブレード１０６は、図３に関して上述したように、食品製品に対して下向きの力Ｆｄｏｗｎ及び水平方向の力Ｆｈｏｒｉを及ぼし、ナイフブレードと上述した搬送面との間の角度は、食品４０１の横ずれを防ぐように、水平方向の力Ｆｈｏｒｉと反対方向を向いた摩擦力とが等しくされている。
【００６１】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃは、本発明に係るナイフを備えるコンベヤシステムの１つの実施形態を示しており、ここでは、ナイフを備えるコンベヤシステムは、第１の間隙又は矢印５０６で示されているコンベヤシステムの移動方向の下流に位置づけられた第２の間隙５０３を更に有する。第２の間隙５０３は、第２のコンベヤ５０２の第２の端部を、第３のコンベヤ５０４の第１の端部に隣接して配置することによって画定することができる。
【００６２】
ここに示されているように、第２の間隙は、第１の間隙に対して或る角度をなし、ナイフを備えるコンベヤシステムは、第２の間隙の上方に配置され、ナイフ面が第２の間隙５０３を通って延在する、第２の回転可能なナイフ装置５０９を更に備える。第２の間隙の角度は、第１の間隙の角度に対して７０度〜１１０度、好ましくは約９０度ずらされている。
【００６３】
動作時、例えば骨なしチキンレッグとすることができる食品４０１は、搬送方向５０６に搬送速度ｖ１で搬送される。第１の撮像システム５０７は、第１の間隙１０３に対して上流に位置付けられ、食品４０１の第１の画像データを得るようになっている。第１の画像データをプロセッサにより受信して処理し、第１の回転可能なナイフ装置１０４を制御するための制御パラメーターを生成する。ここで、制御とは、好ましくは食品４０１をより小さい食品に分断するのに、いつ切断を開始するか及びいつ切断を停止するかを含むことができる。
【００６４】
図５ｂは、食品４０１が、第１のナイフ装置１０４によって、複数のより小さい食品、この場合では好ましくは等サイズの複数のストリップ５１０に切断されたところを示している。この実施形態では、第２のコンベヤ５０２は、第１のコンベヤと同じ速さ、すなわちＶ＝ｖ１で動く。
【００６５】
第１の間隙１０３と第２の間隙との間には、切断された食品の第２の画像データを得る第２の撮像システム５０８がある。ここで、第２の画像データをプロセッサにより処理し、第２のナイフ装置５０９に対する制御コマンドを生成する。
【００６６】
図５ｃは、ストリップ５１０に、第２のナイフ装置５０９によって第２の切断プロセスが行われたところを示している。第２の間隙５０３の配置が第１の間隙１０３に対して９０度である場合、食品は、等サイズの実質的に長方形の片５１１に切断される。
【００６７】
したがって、ここで示されている最終的な食品製品は、単一片のようにまとめて配置された実質的に長方形の複数の片となる。
【００６８】
図６ａ、図６ｂ、図６ｃは、図５に示されているナイフを備えるコンベヤシステムを示しているが、ここで示されているシステムは、第１の切断プロセスの後により小さい食品を互いに分離させるスペーサー(spacer)又はスペーサーシステムを更に備える。この例では、スペーサーは、図６ｂに示されているようにストリップ５１０間に間隔がもたらされるように、第１のコンベヤ５０１及び第２のコンベヤ５０２の速さを別個に制御する速度制御ユニットを備えることができる。
【００６９】
一例として、これは、動作中、第１のコンベヤを停止し、また始動することによって達成することができる。例えば各物品の切断の後に、第２のコンベヤ５０２が稼働している間、第１のコンベヤを一時的に、例えば数分の１秒停止させる。
【００７０】
第２のナイフ装置５０９によって第２の切断プロセスを実行する前に、ストリップ間の距離を更に増大させる追加のスペーサーを、第１の間隙１０３と第２の間隙５０３との間に設けることもできる。一例として、前出のコンベヤユニット（例えば第２のコンベヤ）に対して下流に配置され、ストリップ間の間隔を更に増大させるようにより高速で稼動する追加のコンベヤユニット（図示せず）を設けてもよい。
【００７１】
図７、図８及び図９は、凹状の搬送面が回転可能なナイフブレード１０６のナイフ経路に本質的に沿うことを示す、凹状の搬送面７０１、８０１、９０１の第１の間隙及び／又は第２の間隙周囲の種々の形状を示している。
【００７２】
図７は、幅ｗを有する凹状の搬送面７０１を示しており、凹状の搬送面７０１は、回転可能なナイフ装置１０４の回転軸７０２を中心とする弧である。図示のように、この弧状をした凹状の搬送面７０１の半径７０３は、ナイフブレード１０６の遠位端部が、弧状の搬送面７０１を、例えば搬送面の数ミリメートル下まで貫通するようになっている。以下に説明するように、凹状の搬送面の公差は、回転可能なナイフ装置の回転軸７０２を中心とした半径ｒ１を有する第１の弧Ａ１と、回転可能なナイフ装置の回転軸７０２を中心とした半径ｒ２を有する第２の弧Ａ２とによって規定することができる。例えばコンベヤベルトの上面等の凹状の搬送面がこれらの弧内にある場合、凹状の搬送面は、回転可能なナイフブレードのナイフ経路に本質的に沿う。
【００７３】
第２の弧Ａ２の半径ｒ２は、回転可能なナイフ装置１０４の回転軸７０２からナイフブレード１０６の遠位端部までの距離よりも小さい。
【００７４】
第２の弧Ａ２の半径ｒ２と回転可能なナイフ装置の回転軸からナイフブレードの遠位端部までの距離との間の差は、１つの実施形態において、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。
【００７５】
第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の８０％を超えることができる。更なる一実施形態において、第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の９０％を超えることができる。より好ましい一実施形態において、第１の弧Ａ１の半径ｒ１は、第２の弧Ａ２の半径ｒ２の９４％を超えることができる。
【００７６】
図８は、凹状の搬送面８０１が、弧状であるが、弧の中心８０２が横方向にずれている場合の一例を示している。図示のように、凹状の搬送面８０１は、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２によって規定される範囲内にある。
【００７７】
図９は、凹状の搬送面９０１が不規則形状である、例えば、凹形状をなすように直線部品等から作成される場合の更なる一例を示している。図示のように、凹状の搬送面９０１は、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２によって規定される範囲内にある。
【００７８】
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】
2018504889.tif 000004
【図２】
2018504889.tif 000005
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2018504889.tif 000009
【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
2018504889.tif 000013
【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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