(57)【要約】  食品を切断するための切断装置および方法が提供される。切断装置は、円筒状の切断ヘッド(50)と、切断ヘッド(50)に同軸に取り付けられ、切断ヘッド(50)の軸を中心に切断ヘッド(50)に対して相対的に所定の回転方向に回転するインペラ(52)とを備える。切断ヘッド(50)は、下部構造部材(56)と、上部構造部材(58)と、これらの間に周方向に間隔をあけて配置される複数の支持セグメント(60)とを備える。少なくとも１つの支持セグメント(60)の近傍で、切断ヘッド(50)の周囲には、少なくとも１つのナイフアセンブリ(62)が配置される。ナイフアセンブリ(62)は、スロット(68)を有するナイフホルダ(74)と、スロット(68)内に一部が収容された刃部(72)と、刃部(72)に長手方向の張力を付与するためのテンション手段(70)とを備える。
2016514629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の切断ヘッドと、該切断ヘッドに同軸に取り付けられ、該切断ヘッドの軸を中心に、該切断ヘッドに対して所定の回転方向に回転するインペラとを備え、
前記切断ヘッドは、
下部構造部材と、上部構造部材と、該下部構造部材と該上部構造部材との間に、周方向に間隔をあけて配置された複数の支持セグメントと、前記切断ヘッドの周囲で、前記支持セグメントの少なくとも１つの前縁近傍に配置された少なくとも１つのナイフアセンブリとを備え、
該ナイフアセンブリは、スロットを有するナイフホルダと、該スロットに部分的に収納された刃部と、該刃部の長手方向に張力をかけるためのテンション手段を備える、
ことを特徴とする、切断装置。
【請求項２】
前記ナイフホルダは、前記切断ヘッドの前記下部構造部材および前記上部構造部材のそれぞれの近傍に配置された下端部と上端部を備え、前記刃部は、前記ナイフホルダの下端部に固定される下端部と、前記ナイフホルダの上端部で、前記スロットから突出する上端部とを備え、該刃部の上端部が、前記テンション手段に取り付けられている、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記ナイフホルダの前記スロットは、横方向の円弧形状を有し、該スロットの横方向の円弧形状により、前記刃部が横方向に湾曲している、請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
前記支持セグメントの少なくとも１つは、前記刃部の横方向湾曲と同一の曲率半径を有する径方向内面を有する、請求項３に記載の切断装置。
【請求項５】
前記ナイフホルダは、前記刃部の切断刃とは反対側にある幅方向第１半部の該刃部の長手方向の大部分を支持する中間部を備え、前記刃部の幅方向第２半部は、前記ナイフホルダによって支持されておらず、かつ、該幅方向第２半部の該刃部の長手方向の大部分は、前記ナイフホルダと接触していない、請求項１に記載の切断装置。
【請求項６】
前記ナイフホルダは、前記中間部に形成されたウェッジ部を備え、該ウェッジ部により、前記ナイフホルダのうちの、前記刃部によって切断された製品が前記切断ヘッドを抜け出る際に通過する部分の径方向プロファイルが形成される、請求項５に記載の切断装置。
【請求項７】
前記テンション手段が、
前記上部構造部材に配置され、前記刃部の端部が固定されるブロックと、
前記刃部を、前記上部構造部材から離隔するように前記刃部の前記端部を引き上げて、前記刃部に長手方向の張力を付与するための手段と、
を備える、請求項１に記載の切断装置。
【請求項８】
前記張力付与手段は、支点と、前記上部構造部材と螺合可能な固定手段とを備える、請求項７に記載の切断装置。
【請求項９】
前記支点は、前記刃部と前記固定手段との間に配置される、請求項８に記載の切断装置。
【請求項１０】
前記刃部は、前記支点と前記固定手段との間に配置される、請求項８に記載の切断装置。
【請求項１１】
前記テンション手段は、
前記上部構造部材に配置され、前記刃部の端部を受け入れるブロックと、
回転によりカムとして機能して、前記刃部に長手方向の張力を付与することが可能なトグルアームと、
を備える、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１２】
前記テンション手段は、
前記上部構造部材に配置され、前記刃部の端部を受け入れるブロックと、
該ブロックにねじ込まれ、前記刃部の端部を前記上部構造部材から離隔するように引き上げて、前記刃部に長手方向の張力を付与することが可能な固定手段と、
を備える、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１３】
前記ナイフアセンブリは、前記ナイフホルダの径方向外側に配置され、前記ナイフホルダに対して前記刃部を把持するための手段を備えていない、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１４】
食品切断装置である、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１５】
遠心型食品スライサである、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の切断装置を用いて、食品を切断する方法であって、該方法は、
前記切断ヘッド内で前記インペラを回転させ、
前記インペラに食品を導入し、かつ、
前記刃部により該食品を切断し、切断された食品を、前記ナイフホルダによって形成された径方向プロファイルを通過させることにより、先記切断ヘッドから排出する、
方法。
【請求項１７】
前記刃部によって切断された食品が前記切断ヘッドから排出される際に通過する前記径方向プロファイルが、前記ナイフホルダの中間部に形成されたウェッジ部により形成されている、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断方法および切断装置に関する。具体的には、本発明は、ジャガイモなどの食品をスライスするために適した刃部を１つ以上備え、該刃部が前記食品をスライスするために十分な剛性を有するように張設されている、食品切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜、果実、乳製品、肉製品などの食品をスライスし、細断し、粉砕するためのさまざまな装置が知られている。このような目的に広く使用されている装置は、アーシェル・ラボラトリーズ・インク．（Urschel Laboratories, Inc.）から、「アーシェル・モデル・ＣＣ（UrschelModel CC）（登録商標）」のブランド名で市販されている。図１は、そのシリーズの製品の１つを示している。アーシェル・モデル・ＣＣ・シリーズには、遠心タイプのスライサを備えたバージョンがあり、このバージョンでは、さまざまな食品のスライス、皮むき、細断、および粉砕を高い生産能力で行うことができる。
【０００３】
図２および図３は、図１に示したアーシェル・モデル・ＣＣ・シリーズに適用できるインペラ１０および切断ヘッド１２の斜視図である。作動時に、インペラ１０は、切断ヘッド１２内に、切断ヘッド１２と同軸に取り付けられる。切断ヘッド１２は、略円筒形状を有し、その周囲には、切断刃部１４が取り付けられている。切断ヘッド１２が静止した状態で、インペラ１０が切断ヘッド１２内で回転する。それぞれの刃部１４は、インペラ１０の回転方向とは実質的に逆方向にインペラに向けて内側に突出する。刃部１４の径方向で最も内側に切断刃が形成される。図２に示すように、インペラ１０には、実質的に径方向を向いたパドル１６が備えられている。パドル１６は、インペラ１０の回転時に、ジャガイモなどの食品を捉えて、切断ヘッド１２の刃部１４に向けてこれらの食品を径方向外側に導く。
【０００４】
図１に概略的に示すように、切断ヘッド１２は、ギアボックス３０上にあるサポートリング２８に取り付けられる。ハウジング３２には、ギアボックス３０に連結されたシャフトが備えられており、このシャフトによって、インペラ１０が切断ヘッド１２内で駆動される。モデル・ＣＣ・シリーズの構成および操作のさらに詳細な説明は、米国特許第５，６９４，８２４号公報および米国特許第６，９６８，７６５号公報に記載されており、これらの内容は、すべて参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【０００５】
図３に示すように、切断ヘッド１２は、下部サポートリング１８、上部サポートリング２０、および周方向に間隔をあけて配置された複数のサポートセグメント（シュー）２２を備える。切断ヘッド１２の刃部１４は、クランプ留めアセンブリ２６によってシュー２２にそれぞれ固定される。それぞれのクランプ留めアセンブリ２６は、シュー２２の径方向内面側に取り付けられたナイフホルダ２６Ａと、シュー２２の径方向外面側に取り付けられ、刃部１４をナイフホルダ２６Ａに固定するためのクランプ２６Ｂとを備える。図３では、シュー２２は、下部サポートリング１８と上部サポートリング２０にボルト２５により固定されている。シュー２２には、下部サポートリング１８と上部サポートリング２０にそれぞれ形成された孔に係合する、図示しない同軸のピボットピンが備えられている。シュー２２のピンを軸として旋回させて、シュー２２の向きを調節することにより、切断ヘッド１２の軸に対する刃部１４の切断刃の径方向位置を変化させて、切断される食品のスライス厚さを調節することが可能となっている。一例では、ピボットピンの周方向後側に配置された、調節スクリュおよび／またはピン２４によって、このような調節がなされる。図３に示すように、それぞれのシュー２２には、ゲートインサートストリップ２３が任意的に取り付けられる。切断される食品は、次に来るシュー２２に取り付けられた刃部１４に接触する前に、ゲートインサートストリップ２３と交差する。
【０００６】
図３では、刃部１４は、食品がフラットにスライスされるように直線状の切断刃を備えるが、食品をスライスしたり細断したりするための他の形状の切断刃を備えることもできる。たとえば、刃部が、刃に対して垂直方向から見て、ピークと谷が周期的に連続するパターンを形成する形状の切断刃を備えることもできる。より具体的には、鋭角なピークと谷が連続する周期的パターンや、より丸いピークと谷が連続する波形あるいは正弦波からなる周期的パターンが採用可能である。それぞれの刃部１４のピークと谷を、先行する刃部１４のピークと谷とに整合させることにより、一方の表面のピークと他方の表面の谷が一致するスライス形状となり、厚さが実質的に同じであり、断面が鋭角なピークと谷から構成される形状（ＡＶスライス）あるいは波形あるいは正弦波から構成される形状（波状スライス）などの周期パターン形状の食品が得られる。あるいは、それぞれの刃部１４のピークを、先行する刃部１４の谷と整合させることにより、食品を細断することができる。また、周期的パターン形状の刃部の配置を意図的にずらして、たとえば、９０度などの交差角度で食品を交差カットすることによって、食品を格子切りすることもできる。その食品の用途によって、スライス、細断、格子切りなどから適切な切断形状が選択される。
【０００７】
図１〜図３に示したような、現在入手可能な食品切断装置は、さまざまな種類の食品をスライスするのに適している。それでも、さまざまな改良、具体的には食品の品質の向上が要求されている。たとえば、スライス、細断、あるいは格子切りされた食品のひび割れ、スライス割れの発生率を減少させ、かつ、表面の粗さを改善することが要求されている。特に、ポテトチップスなどのチップ製品などでは、スライス、細断、あるいは格子切りされた商品にひび割れがあることは、油の消費量の増加、デンプンの細胞の損傷、さらには、チップ製品にデンプン成分が維持されないことに起因する生産性の低下をもたらすため、好ましくないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，６９４，８２４号公報
【特許文献２】米国特許第６，９６８，７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、特に食品を切断するのに好適な方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様の切断装置は、円筒状の切断ヘッドと、該切断ヘッド内に取り付けられ、該切断ヘッドの軸回りに、該切断ヘッドに対して回転方向に回転するインペラとを備える。前記切断ヘッドは、下部サポート部材と、上部サポート部材と、該下部サポート部材と該上部サポート部材との間に、周方向に間隔をあけて配置された複数のサポートセグメントと、前記複数のサポートセグメントの対応する１つに隣接し、前記切断ヘッドの周囲に配置された少なくとも１つのナイフアセンブリとを備える。前記ナイフアセンブリは、スロットを有するホルダと、該スロット内に部分的に収容された刃部と、前記刃部に軸方向の張力（テンション）を生じさせるテンション手段とを備える。
【００１１】
本発明の別の態様は、前記切断装置を操作する方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の方法および装置により、ナイフホルダに刃部を固定するためのクランプを含むアセンブリのような、従来の支持用機器を必要とすることなく、食品などを切断するために十分な剛性を刃部に付与することができる。すなわち、クランプによって固定された刃部によって切断された食品は、該クランプに衝突して、ひび割れ、クランプ割れを生じさせ、かつ、製品の表面が粗くなる。結果的に、従来必要とされたクランプ装置を除去することにより、これらの弊害の発生を防止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来の食品切断装置の一例を示す部分断面側面図である。
【図２】図２は、図１に示した食品切断装置に適用可能なインペラの一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示した食品切断装置および図２に示したインペラとともに使用可能な切断ヘッドを示す斜視図である。
【図４】図４は、ナイフホルダおよび刃部に張力を付与する手段を備えた切断ヘッドと、該切断ヘッド内に組み付けられたインペラからなる、食品切断装置を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示した食品切断装置の内部を示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に示した食品切断装置からインペラを除去した状態の切断ヘッドを示す斜視図である。
【図７】図７は、図４に示した食品切断装置からインペラを除去し、かつ、切断ヘッドから上部サポートリングを除去した状態の切断ヘッドを示す斜視図である。
【図８】図８は、図４に示した食品切断装置から分離したナイフアセンブリの１つを示す斜視図である。
【図９】図９は、図４に示した食品切断装置に適用可能な刃部に張力を付与する手段の１例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図４に示した食品切断装置に適用可能な刃部に張力を付与する手段の１例を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図４に示した食品切断装置に適用可能な刃部に張力を付与する手段の１例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図４に示した食品切断装置に適用可能な刃部に張力を付与する手段の１例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図４に示した食品切断装置に適用可能な刃部に張力を付与する手段の１例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図４に示した食品切断装置のナイフアセンブリの１つを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図４〜図７は、図１に示した切断装置などに使用可能な、円筒状の切断ヘッド５０を示している。このような切断装置は、ポテトチップスを含むさまざまな食料製品の製造に用いられ、このような切断ヘッドを適用することにより食品をスライス、細断、格子切りすることが可能である。図４〜図７は、特に食品をスライするのに好適な態様の切断ヘッドの一態様を示しているが、本発明はこれに限定されることはない。なお、切断ヘッド５０は、食品を切断することを中心に説明されるが、切断ヘッド５０は食品以外の用途にも適用可能であり、本発明の装置は、食品の製造用途に限定されるものではない。
【００１５】
図４および図５は、切断ヘッド５０と、切断ヘッド５０内に同軸的に取り付けられたインペラ５２からなる切断装置を示している。図１〜図３に示した従来技術と同様に、切断ヘッド５０は使用時に静止し、インペラ５２が、切断ヘッド５０内で、切断ヘッド５０の軸回りに、切断ヘッドに対して回転方向に、回転する。インペラ５２は、１つ以上のパドル５４を備える。パドル５４は、インペラ５２の周縁に沿って、周方向に間隔をあけて配置された複数のパドル５４により構成されていることが好ましい。パドル５４は、切断ヘッド５０に向けて食品を径方向外方に送り出す機能を有する。図４〜図６に示した切断ヘッド５０およびインペラ５２は、図２および図３に示した切断ヘッド１２およびインペラ１０と基本的な構成においては同様である。切断ヘッド５０およびインペラ５２の組合せについても、図１に示した装置を含むさまざまな種類の機械に適用可能である。このように、切断ヘッド５０およびインペラ５２は、切断ヘッド１２およびインペラ１０と基本的な構成において同様であるから、切断ヘッド１２およびインペラについて実質的に説明した構造、機能、および材料についての説明は省略し、切断ヘッド５０およびインペラ５２に特有の構成を中心に説明する。
【００１６】
図４および図５が、切断ヘッド５０とインペラ５２の組合せについて示しているのに対して、図６は、インペラ５２を除去して、切断ヘッド５０の内部を見やすくした図である。図４〜図６に示した切断ヘッド５０は、下部サポートリング５６、上部サポートリング５８、および周方向に間隔をあけて配置され複数のサポートセグメント（シュー）６０を備える。シュー６０は、下部サポートリング５６と上部サポートリング５８との間に配置され、かつ、これらに連結されて、図３に示したシュー２２と同様に機能する。切断ヘッド５０は、下部サポートリング５６、上部サポートリング５８、およびシュー６０により構成されることが好ましいが、その他の同様の機能を有する構成部材を適用することも可能である。また、下部サポートリング５６、上部サポートリング５８、およびシュー６０についても、図４〜図１４に示した構成に限定されることはない。図７は、説明のために、インペラ５２と上部サポートリング５８を除去した状態の切断ヘッド５０を示している。切断ヘッド５０は、隣接するシュー６０同士の間に、切断ヘッド５０の周方向に間隔をあけて配置された、複数のナイフアセンブリ６２、６３をさらに備える。説明のために、３つのナイフアセンブリ６３は、米国特許第７，６５８，１３３号公報および米国特許第８，１６１，８５６号公報に開示されたクイック・クランプ・アセンブリ構造が適用されている。これらの公報に記載の内容は、参照により、本明細書中に組み込まれるものとする。一方、残りの５つのナイフアセンブリ６２は、後述するように、ナイフアセンブリ６３とは異なる構造を備える。後述する内容から明らかなとおり、本発明の実施においては、切断ヘッド５０が１以上のナイフアセンブリ６２を備えることが好ましい。
【００１７】
クイック・クランプ・アセンブリ構造のナイフアセンブリ６３はそれぞれ、シュー６０に任意的に取り付けられているゲートインサートストリップに隣接して配置されたナイフホルダ６５（図４〜図７参照）を備える。このインサートストリップは、図３に示したストリップ２３と同様の構成であり、インペラ５２の回転方向に関して、それぞれのナイフアセンブリ６３の前方に配置され、食品がナイフアセンブリ６３と接触する前に、このストリップと交差するようになっている。クランプ６６（図６参照）は、シュー６０の径方向外側を向いた面に取り付けられ、刃部６４をナイフホルダ６５に対してクランプ止めする。このような構成により、図３に示したクランプアセンブリと同様に、ナイフホルダ６５とクランプ６６との組合せにより、刃部６４は、長手方向端部間で長手方向長さのほとんどにわたってクランプ止めされ、図４〜図７に示すように、長手方向に伸長する切断刃に隣接する部分のみが現れる。ナイフホルダ６５およびクランプ６６は、刃部６４を特定方向に合わせて固定する。これにより、下部サポートリング５６と上部サポートリング５８との間で、インサートストリップの縁部あるいは隣接するシュー６０の縁部に隣接して、刃部６４が長手方向に伸長し、切断刃６７がそれぞれの刃部６４からインペラ５２に向けて径方向内側に、かつ、インペラ５２の回転方向と逆向きに突出する。すなわち、切断刃６７は、刃部６４の径方向最内端に形成される。それぞれのナイフアセンブリ６３は、刃部６４をホルダ６６に固定する際にクランプ６６を操作するためのレバー６８を含む固定手段をさらに備える。
【００１８】
上述の通り、その他の５つのナイフアセンブリ６２は、図４〜図７に示したナイフアッセンブリ６３および図３に示したナイフアセンブリ２６とは構造的に異なっている。本発明の一態様では、ナイフアセンブリ２６は、切断ヘッド５０の径方向外側を向いた面に取り付けられるクランプ６６を備えていない。その代わりに、ナイフアセンブリ６２は、刃部７２にかける張力を調整するためのテンション手段７０Ａ〜７０Ｅを備える。ナイフアセンブリ６２は、テンション手段７０Ａ〜７０Ｅ（以下、７０と表記する）と協働して機能するナイフホルダ７４を備える。図８は、本発明の一形態のナイフホルダ７４を示す。ナイフホルダ７４は、好ましくは、ナイフアセンブリ６３のナイフホルダ６５とは異なった形態を備える。テンション手段７０およびナイフホルダ７４は、刃部７２を特定方向に合わせて固定する。これにより、下部サポートリング５６と上部サポートリング５８との間で、インサートストリップの縁部あるいは隣接するシュー６０の縁部に隣接して、刃部７２が長手方向に伸長し、刃部７２の長手方向に伸長する切断刃７６がそれぞれの刃部７２からインペラ５２に向けて径方向内側に、かつ、インペラ５２の回転方向と逆向きに突出する。すなわち、切断刃７６は、刃部７２の径方向最内端に形成される。
【００１９】
この分野では周知ではあるが、図１に示した遠心タイプのスライサを含む食品切断装置では、切断された食品に損傷が生ずる可能性を抑えるためには、掻き取り角度（rake-off angle）がより小さい方が好ましい。ここで、掻き取り角度は、切断刃と、製品を誘導するシュー、すなわち、それぞれの刃部のすぐ上流側にあるシューの内表面により形成される製品の摺動面の経路とによって形成される交点から開始する接線から、切断された食品が外れる角度として測定される。この線は、製品を誘導するシューの径方向の製品摺動面の接線となる。図３に示した切断ヘッド１２の掻き取り角度は、ナイフホルダ２６Ａ、刃部１４、およびシュー２２の全体が位置する場所での、ハードウェアと隙間の設定（ｄgap）の両方と相関する。同様に、図４〜図７に示した切断ヘッド５０のナイフアセンブリ６３に関する掻き取り角度は、ナイフホルダ６５、刃部６４、およびシュー６０の全体が位置する場所での、ハードウェアと隙間の設定の両方と相関する。ナイフアセンブリ６３のクランプ６６は、切断刃６７の径方向外側に取り付けられるため、それぞれのナイフアセンブリ６３の掻き取り角度は、ナイフアセンブリ６３とクランプ６６の径方向厚さを減少させることができる範囲で最小化が可能である。しかしながら、ナイフアセンブリ６３の径方向厚さを減少させることは、切断中に刃部６４が動いてしまうことを阻止すること、および／または耐久性を考慮した場合に十分な強度を維持する必要性により制限される。
【００２０】
本発明の好適な態様による、図４〜図７に示したテンション手段７０は、図１に示した遠心タイプのスライサを含む、食品切断装置に適用可能である。テンション手段７０の使用により、クランプ留めアセンブリ２６やナイフアセンブリ６３のようなクランプ手段が不要になるだけでなく、テンション手段７０により取り付けられた刃部７２を抜け出た、切断後の食品が、食品を曲げたり圧迫したりする要因となり、特に、ジャガイモや澱粉食品の場合には、澱粉細胞を分裂させる要因となる、軌道の変化を受けにくくなる。刃部７２の長手方向両端部から刃部７２に適切に張力（テンション）をかけることにより、刃部７２を長手方向全体にわたって締め付けることなく、食品を切断するために十分な剛性を刃部７２に付与することができる。その結果、ナイフアセンブリ６３において使用されていたクランプ６６を必要とせずに、ナイフアセンブリ６２は、その径方向プロファイルを減少させることができ、もって掻き取り角度を十分に小さくすることができる。
【００２１】
図８に示すように、ナイフホルダ７４は、その長さ方向にわたって、刃部７２をぴったりと受け入れ可能な大きさと形状を有する長手方向内部スロット７８を備える。刃部７２の下端部は、止め具８０によってナイフホルダ７４の下端部７４Ａに固定されている。一方、刃部７２の上端部７２Ａは、ナイフホルダ７４の上端部７４Ｂで、スロット７８から突出している。刃部７２の上端部７２Ａは、テンション手段７０に把持されるなどして取り付けられ、テンション手段７０により刃部７２は長手方向にわたって張力をかけられるようになっている。なお、上記説明における刃部７２の方向は、図４〜図７における方向に基づいている。図４〜図６に示すように、ナイフホルダ７４の上端部７４Ｂは、上部サポートリング５８の径方向内周に設けられた凹部８８に入れ子状に収納される。図４および図５に示すように、同様の凹部８９がインペラ５２の周囲に設けられており、この凹部８９により、インペラ５２の切断ヘッド５０内への設置が可能となっている。図６に示すように、ナイフホルダ７４の下端部７４Ａは、同様に、下部サポートリング５６の径方向内周に設けられた凹部９１に入れ子状に収納される。後述する図１４に示すように、スロット７８の形状を横方向に円弧状となるようにして、刃部７２を、好ましくは刃部７２に先行するシュー６０の径方向内面と同一の曲率半径を有するように、横方向に湾曲させることもできる。刃部７２内の張力により、刃部７２の長さ方向を占める中間部は、ナイフホルダ７４によって最小限に支持されればよい。図８に示す態様では、刃部７２の切断刃７６側の実質的に幅方向片半部は、ナイフホルダ７４に支持されておらず、かつ、刃部７２の長手方向の大部分は、ナイフホルダ７４と接触していない。切断刃７６の剛性と安定性を高めるために、ナイフホルダ７４は、刃部７２と接触し、かつ、切断刃７６に向けて伸長する２つのフランジ部８２を、切断刃７６が露出した部分の両端に備える。ナイフホルダ７４のうちのフランジ部８２の間にある部分には、ウェッジ部８４が形成されている。ウェッジ部８４により、ナイフホルダ７４のうち、刃部７２により切断された製品が、切断ヘッド５０を抜け出ると同時に通過する部分の径方向プロファイルが小さくなる。ウェッジ部８４により、径方向プロファイルが小さくなることで、ナイフアセンブリ６２の掻き取り角度を著しく小さくすることが可能となる。
【００２２】
説明目的のために、図４〜図７においては、テンション手段７０は、５個の異なるテンション手段７０Ａ〜７０Ｅにより構成されている。それぞれのテンション手段７０Ａ〜７０Ｅは、本発明の範囲に包含される。図９〜図１３に、それぞれのテンション手段７０Ａ〜７０Ｅを個別に示し、それぞれについて以下詳細に説明する。
【００２３】
図９に示すように、テンション手段７０Ａは、ロッカーアーム型のテンションブロック９０と協働して、刃部７２に長手方向の張力をかけるように構成されている。テンションブロック９０の一端部にはスロット９２が設けられており、スロット９２は、刃部７２の上端部７２Ａを受け入れるようになっている。ねじ込みピン９４もしくはその他の適切な固定手段により、刃部７２の上端部７２Ａがスロット９２内に固定される。テンションボルト９６が、切断ヘッド５０の上部サポートリング５８内にねじ込まれている。テンションブロック９０のうちの、ねじ込みピン９４とテンションボルト９６との間には、支点９８が設けられている。テンションボルト９６を上部サポートリング５８にねじ込むことにより、テンションブロック９０のうちの刃部７２とは逆側の端部が上部サポートリング５８側に引かれ、上部サポートリング５８の上面に対する支点９８の作用により、テンションブロック９０のうちの刃部７２が固定された側の端部が上部サポートリング５８から離隔するように回転して、刃部７２に長手方向の張力がかけられる。
【００２４】
図１０に示したテンション手段７０Ｂは、図９に示したテンション手段７０Ａと同様のロッカーアーム型のテンションブロック９０を備える。ただし、刃部７２の上端部７２Ａをスロット９２内に固定するために、ねじ込みピン９４に代替して、ばね懸架式プルピン１００が使用されている。
【００２５】
図１１に示したテンション手段７０Ｃは、片持ちロッカーアーム型のテンションブロック１０２を備える。上述した態様と同様に、テンションブロック１０２は、スロット１０４を備え、スロット１０４は、刃部７２の上端部７２Ａを受け入れるようになっている。ばね懸架式プルピン１１０あるいはその他の適切な固定手段により、刃部７２の上端部７２Ａがスロット１０４に固定される。テンションボルト１０６が、テンションブロック１０２の一端部を貫通し、さらに切断ヘッド５０の上部サポートリング５８にねじ込まれている。テンションブロック１０２のテンションボルト１０６および刃部７２とは逆側の端部には支点１０８が形成されている。刃部７２は、支点１０８とテンションボルト１０６との間に配置される。テンションボルト１０６をテンションブロック１０２内にねじ込み、上部サポートリング５８と係合させると、上部サポートリング５８の上面に対する支点１０８の作用によって、テンションブロック１０２のうちの刃部７２が固定された側の端部が上部サポートリング５８から離隔する方向に回転して、刃部７２に長手方向の張力がかけられる。
【００２６】
図１２に示したテンション手段７０Ｄは、圧迫ブロック１１２を備える。トグル式クランプアーム１１６が圧迫ブロック１１２に対してピン１２０により枢支固定されている。上述の態様と同様に、圧迫ブロック１１２の一端部には、刃部７２の上端部７２Ａを受け入れるスロット１１４が形成されている。ピン１２０は、トグル式クランプアーム１１６の一端部１１８を貫通している。トグル式クランプアーム１１６の一端部１１８は、丸い輪郭のカム面を形成している。トグル式クランプアーム１１６を、図示しない垂直配置から図１２に示した水平配置に回転させることにより、トグル式クランプアーム１１６の一端部１１８が圧迫ブロック１１２の面に対してカムとして作用して、刃部７２を引き上げることにより、刃部７２に長手方向の張力がかけられる。
【００２７】
最後に、図１３に示したテンション手段７０Ｅは、Ｃ字形ブロック１２２を備える。Ｃ字形ブロック１２２には、プルブロック１２８が配置される凹部１２２が形成されている。刃部７２の上端部７２Ａは、プルブロック１２８に形成されたスロット１２４（図６参照）内に受け入れられる。図１０および図１１に示したものと同様の、ばね懸架式ブルピン１３０あるいはその他の適切な固定手段により、刃部７２の上端部７２Ａがスロット１２４内に固定される。テンションボルト１２６がＣ字形ブロック１２２の上端部を貫通してプルブロック１２２内にねじ込まれている。テンションボルト１２６により、プロブロック１２８が上方に引き上げられ、刃部７２に長手方向の張力がかけられる。
【００２８】
図１４は、切断ヘッド５０内に取り付けられたナイフホルダ７４の１つを示すための断面図であり、下部サポートリング５６に向けて見下ろした状態を示している。図１４から明らかなように、ナイフホルダ７４の径方向外面状にクランプが存在せず、かつ、ウェッジ部８４が小さい径方向プロファイル（輪郭）を有する結果、掻き取り角度が著しく小さくなっている。図１４から明らかであるが、上述したように、スロット７８を横方向に湾曲させることにより、刃部７２に先行するシュー６０の径方向内面の曲率半径と実質的に同一の曲率半径を備える湾曲が形成されている。
【００２９】
本発明の特徴は、ナイフアセンブリ６３のクランプ６６のような従来のクランプ部が不要であること、ナイフホルダ７４とテンション手段７０が協働することだけで、刃部７２の支持がなされること、および、掻き取り角度が切断刃７６（およびその面取り部）とナイフホルダ７４のウェッジ部８４（図１３参照）によってのみ規制されることにある。本発明のテンション手段７０は、さまざまなタイプの刃部と組み合わせて使用することができる。たとえば、図示の刃部７２は、約３／８インチ（約１ｃｍ）〜約１．２５インチ（約３ｃｍ）の幅を有するが、本発明のテンション手段７０の適用はこのような刃部７２や刃部の厚さには限定されることはなく、ナイフホルダ７４のウェッジ部８４の厚みによりスライス製品に生じる微小クラックや表面クラックを抑制して、たとえば製品を揚げる際に使用する油量を減少させる、製品からの澱粉ロスを減少させる、製品の破損発生を抑制するといった要望や必要がある限り、本発明はさまざまな刃部に広く適用可能である。
【００３０】
以上のように、本発明について、特定の実施態様を通じて説明を行ったが、当業者に歯明らかなとおり、本発明の他の形態も適用可能である。たとえば、インペラ５２および切断ヘッド５０は、図示の態様とは異なっていてもよい。また、インペラ５２および切断ヘッド５０の構成要素それぞれの機能は、同一ではなくても類似する機能を有する限りにおいて、異なる構成要素によっても代替可能である。また、インペラ５２、切断ヘッド５０、およびこれらの構成要素を製造するためには、さまざまな材料や工程を採用することができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によってのみ画定される。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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