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特許6913183モジュールユニット、クランプアセンブリ、および、これらを備えたスライス装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6913183
(24)【登録日】2021年7月13日
(45)【発行日】2021年8月4日
(54)【発明の名称】モジュールユニット、クランプアセンブリ、および、これらを備えたスライス装置
(51)【国際特許分類】
B26D 7/26 20060101AFI20210727BHJP
B26D 1/36 20060101ALI20210727BHJP
B26D 3/26 20060101ALI20210727BHJP
B26D 3/28 20060101ALI20210727BHJP
【ＦＩ】
B26D7/26
B26D1/36 D
B26D3/26 604
B26D1/36 H
B26D1/36 C
B26D1/36 G
B26D3/28 610T
【請求項の数】28
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2019-562560(P2019-562560)
(86)(22)【出願日】2018年5月11日
(65)【公表番号】特表2020-519469(P2020-519469A)
(43)【公表日】2020年7月2日
(86)【国際出願番号】US2018032365
(87)【国際公開番号】WO2018213130
(87)【国際公開日】20181122
【審査請求日】2020年1月14日
(31)【優先権主張番号】62/506,667
(32)【優先日】2017年5月16日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】504444120
【氏名又は名称】アーシェル ラボラトリーズ，インク．
(74)【代理人】
【識別番号】110000811
【氏名又は名称】特許業務法人貴和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ゲレッグ，ダスティン ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】ジャコー，マイケル スコット
【審査官】
永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００９−５３４２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０５５５５７８７（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開平０９−２２５８８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１６−５１４６２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２６Ｄ ７／２６
Ｂ２６Ｄ １／３６
Ｂ２６Ｄ ３／２６
Ｂ２６Ｄ ３／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スライス装置の切断ヘッドに刃部を固定するためのモジュールユニットであって、前記モジュールユニットは、
軸方向に間隔をあけて配置される取付ブロックと、
前記取付ブロック間に位置するよう前記取付ブロックに取り付けられるクランプアセンブリと、
を備え、
前記クランプアセンブリは、
ナイフホルダと、
前記ナイフホルダの上に配置され、かつ、前記ナイフホルダに支持される刃部と、
前記刃部が前記ナイフホルダとクランプとの間に位置するよう前記ナイフホルダの上に配置されるクランプと、
前記クランプの外面上に配置されるカムロッドであって、該カムロッドと前記刃部との間に位置する前記クランプを前記ナイフホルダに固定し、前記クランプの外面と係合または非係合することにより、前記刃部を前記クランプと前記ナイフホルダとの間に挟むまたはその間から解放するように作動可能なカムロッドと、を備え、
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能に結合された両側端部と、前記両側端部の間で前記クランプの外面と接触するよう配置されたカム部とを有し、前記カムロッドは、前記刃部を挟むクランプ位置と前記刃部を解放するリリース位置との間で回動可能であり、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記カム部は前記ナイフホルダに対して前記クランプを保持する力を付与し、前記カムロッドが前記リリース位置にある場合に、前記カム部は前記クランプに対する力を解除し、
前記クランプアセンブリは、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記ナイフホルダから離れる前記カム部の撓みを抑止する手段を備える、
モジュールユニット。
軸方向に間隔をあけて配置される取付ブロックと、
前記取付ブロック間に位置するよう前記取付ブロックに取り付けられるクランプアセンブリと、
を備え、
前記クランプアセンブリは、
ナイフホルダと、
前記ナイフホルダの上に配置され、かつ、前記ナイフホルダに支持される刃部と、
前記刃部が前記ナイフホルダとクランプとの間に位置するよう前記ナイフホルダの上に配置されるクランプと、
前記クランプの外面上に配置されるカムロッドであって、該カムロッドと前記刃部との間に位置する前記クランプを前記ナイフホルダに固定し、前記クランプの外面と係合または非係合することにより、前記刃部を前記クランプと前記ナイフホルダとの間に挟むまたはその間から解放するように作動可能なカムロッドと、を備え、
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能に結合された両側端部と、前記両側端部の間で前記クランプの外面と接触するよう配置されたカム部とを有し、前記カムロッドは、前記刃部を挟むクランプ位置と前記刃部を解放するリリース位置との間で回動可能であり、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記カム部は前記ナイフホルダに対して前記クランプを保持する力を付与し、前記カムロッドが前記リリース位置にある場合に、前記カム部は前記クランプに対する力を解除し、
前記クランプアセンブリは、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記ナイフホルダから離れる前記カム部の撓みを抑止する手段を備える、
モジュールユニット。
【請求項2】
前記撓み抑止手段は、前記カム部から伸長するラッチと、前記ナイフホルダに設けられたキャッチとを備える、請求項１に記載のモジュールユニット
【請求項3】
前記ラッチは、前記カム部に螺合している、請求項２に記載のモジュールユニット。
【請求項4】
前記キャッチは、前記ナイフホルダに設けられ、肩部を有するスロットを備え、前記ラッチは、前記スロットを通過するよう構成されたシャンクと、前記肩部と係合するよう構成されたヘッドとを備える、請求項２に記載のモジュールユニット。
【請求項5】
前記スロットの前記肩部は、前記スロットの幅狭部によって構成されている、請求項４に記載のモジュールユニット。
【請求項6】
前記スロットの前記幅狭部は、前記ヘッドが移動する円弧状の経路に近似する曲率半径を有する入口を有する、請求項５に記載のモジュールユニット。
【請求項7】
前記クランプは、前記ナイフホルダ中の前記スロットと相補的なスロットを有する、請求項４に記載のモジュールユニット。
【請求項8】
前記ナイフホルダにおける前記スロットを備えた、着脱可能なインサートをさらに備える、請求項４に記載のモジュールユニット。
【請求項9】
前記カムロッドの前記カム部は、前記クランプ位置において前記クランプに接触し、前記リリース位置において前記クランプと係合解除する、前記カムロッドの円筒部からなる、請求項１に記載のモジュールユニット。
【請求項10】
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能かつ偏心的に結合され、前記カム部は、前記クランプ位置において前記ナイフホルダに近接し、前記カム部は、前記リリース位置において前記ナイフホルダから離間する、請求項１に記載のモジュールユニット。
【請求項11】
切断ヘッドと、前記切断ヘッドに取り付けられるモジュールユニットとを備えるスライス装置であって、
前記モジュールユニットは、
前記切断ヘッドの軸方向に間隔をあけて配置される取付ブロックと、
前記取付ブロック間に位置するよう前記取付ブロックに取り付けられるクランプアセンブリと、
を備え、
前記クランプアセンブリは、
ナイフホルダと、
前記ナイフホルダの上に配置され、かつ、前記ナイフホルダに支持される刃部と、
前記刃部が前記ナイフホルダとクランプとの間に位置するよう前記ナイフホルダの上に配置されるクランプと、
前記クランプの外面上に配置されるカムロッドであって、該カムロッドと前記刃部との間に位置する前記クランプを前記ナイフホルダに固定し、前記クランプの外面と係合または非係合することにより、前記刃部を前記クランプと前記ナイフホルダとの間に挟むまたはその間から解放するように作動可能なカムロッドと、を備え、
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能に結合された両側端部と、前記両側端部の間で前記クランプの外面と接触するよう配置されたカム部を有し、前記カムロッドは、前記刃部を挟むクランプ位置と前記刃部を解放するリリース位置との間で回動可能であり、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記カム部は前記ナイフホルダに対して前記クランプを保持する力を付与し、前記カムロッドが前記リリース位置にある場合に、前記カム部は前記クランプに対する力を解除し、
前記クランプアセンブリは、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記ナイフホルダから離れる前記カム部の撓みを抑止する手段を備える、
スライス装置。
スライス装置。
前記モジュールユニットは、
前記切断ヘッドの軸方向に間隔をあけて配置される取付ブロックと、
前記取付ブロック間に位置するよう前記取付ブロックに取り付けられるクランプアセンブリと、
を備え、
前記クランプアセンブリは、
ナイフホルダと、
前記ナイフホルダの上に配置され、かつ、前記ナイフホルダに支持される刃部と、
前記刃部が前記ナイフホルダとクランプとの間に位置するよう前記ナイフホルダの上に配置されるクランプと、
前記クランプの外面上に配置されるカムロッドであって、該カムロッドと前記刃部との間に位置する前記クランプを前記ナイフホルダに固定し、前記クランプの外面と係合または非係合することにより、前記刃部を前記クランプと前記ナイフホルダとの間に挟むまたはその間から解放するように作動可能なカムロッドと、を備え、
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能に結合された両側端部と、前記両側端部の間で前記クランプの外面と接触するよう配置されたカム部を有し、前記カムロッドは、前記刃部を挟むクランプ位置と前記刃部を解放するリリース位置との間で回動可能であり、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記カム部は前記ナイフホルダに対して前記クランプを保持する力を付与し、前記カムロッドが前記リリース位置にある場合に、前記カム部は前記クランプに対する力を解除し、
前記クランプアセンブリは、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記ナイフホルダから離れる前記カム部の撓みを抑止する手段を備える、
スライス装置。
スライス装置。
【請求項12】
前記クランプアセンブリの少なくとも一部は、前記切断ヘッドから前記取付ブロックを取り外すことなく前記取付ブロックから前記クランプアセンブリを分解することによって、前記切断ヘッドから取り外し可能である、請求項１１に記載のスライス装置。
【請求項13】
前記撓み抑止手段は、前記カム部から伸長するラッチと、前記ナイフホルダに設けられたキャッチとを備える、請求項１１に記載のスライス装置。
【請求項14】
前記キャッチは、前記ナイフホルダに設けられ、肩部を有するスロットを備え、前記ラッチは、前記スロットを通過するよう構成されたシャンクと、前記肩部と係合するよう構成されたヘッドとを備える、請求項１３に記載のスライス装置。
【請求項15】
前記スロットの前記肩部は、前記スロットの幅狭部によって構成されている、請求項１４に記載のスライス装置。
【請求項16】
前記スロットの前記幅狭部は、前記ヘッドが移動する円弧状の経路に近似する曲率半径を有する入口を有する、請求項１５に記載のスライス装置。
【請求項17】
前記クランプは、前記ナイフホルダ中のスロットと相補的なスロットを有する、請求項１４に記載のスライス装置。
【請求項18】
前記ナイフホルダにおける前記スロットを備えた、着脱可能なインサートをさらに備える、請求項１４に記載のスライス装置。
【請求項19】
前記カムロッドは、前記取付ブロックに回転可能かつ偏心的に結合され、前記カム部は、前記クランプ位置において前記ナイフホルダに近接し、前記カム部は、前記リリース位置において前記ナイフホルダから離間する、請求項１１に記載のスライス装置。
【請求項20】
前記取付ブロックとともに、前記取付ブロック間に配置される、調整可能なゲートをさらに備え、前記調整可能なゲートは、前記取付ブロックに対して調整可能に固定され、径方向の位置が調整可能な後縁を備える、請求項１１に記載のスライス装置。
【請求項21】
前記切断ヘッドは、前記切断ヘッドの軸方向に間隔をあけて配置されたサポートリングを備え、前記モジュールユニットは、前記サポートリングの間に取り付けられ、前記取付ブロックのうちの第１の取付ブロックは、前記サポートリングのうちの第１のサポートリングに固定可能であり、前記取付ブロックのうちの第２の取付ブロックは、前記サポートリングのうちの第２のサポートリングに固定可能である、請求項１１に記載のスライス装置。
【請求項22】
前記カムロッドが前記クランプ位置を超えて回転することを防止する第１のストッパと、前記カムロッドが前記リリース位置を超えて回転することを防止する第２のストッパと、を備える、請求項２１に記載のスライス装置。
【請求項23】
第１のストッパおよび第２のストッパは、第１サポートリングに設けられる、請求項２２に記載のスライス装置。
【請求項24】
第１サポートリングを、第１サポートリングの第２のストッパの位置とは異なる第２のストッパの位置を有する第３サポートリングと交換可能であり、第１サポートリングにおける前記リリース位置と第３サポートリングにおける前記リリース位置とを異ならせる、請求項２３に記載のスライス装置の変更方法。
【請求項25】
第３サポートリングにおける前記リリース位置は、第１サポートリングにおける前記リリース位置と比較して、より分厚い刃部のクランプおよびリリースを可能にする、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
前記より分厚い刃部は、凹凸が周期的なパターン形状を有する、成形された刃部からなる、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記クランプアセンブリを前記取付ブロックから取り外し、前記成形された刃部と相補的な凹凸の周期的なパターンをそれぞれ有する第２のナイフホルダと第２のクランプとを備える、第２のクランプアセンブリを前記取付ブロックに取り付けることが可能である、請求項２６に記載のスライス装置の変更方法。
【請求項28】
前記切断ヘッドは環状切断ヘッドからなり、前記スライス装置は、前記切断ヘッドに対する回転方向に前記切断ヘッドの軸を中心とした回転のために前記切断ヘッド内に同軸に取り付けられたインペラをさらに備え、前記インペラは、前記切断ヘッドに向かって径方向外方に食品を運搬する手段を備え、前記刃部は、前記インペラの回転方向とは反対方向に、前記インペラに向かって径方向内方に伸長する、請求項１１に記載のスライス装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の引用】
【0001】
本出願は、２０１７年５月１６日に出願された米国特許仮出願６２／５０６，６６７の優先権の利益を主張し、その内容は、本明細書に参照として組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、食品に限定されない製品の切断装置に関する。具体的には、本発明は、刃部をスライス装置に固定するためのクランプアセンブリを備えるモジュールユニットと、これを備えるスライス装置に関する。
【背景技術】
【0003】
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、「モデル・ＣＣ（Ｍｏｄｅｌ ＣＣ；登録商標）」および「モデル・ＣＣＬ（Ｍｏｄｅｌ ＣＣＬ）」のブランド名で市販されている。モデル・ＣＣ（登録商標）およびＣＣＬは、遠心タイプのスライサを備え、さまざまな食品のスライスを高い生産能力で行うことができる。モデル・ＣＣ・シリーズの装置は、スライス、皮むき、細断、および粉砕を均一に行うのに適し、モデル・ＣＣＬ・シリーズの装置は、ワッフル状または格子状のスライスまたはチップを生産することに適している。モデル・ＣＣ・シリーズの装置の構造および態様は、米国特許第３，１３９，１２８号、第３，１３９，１２９号、第５，６９４，８２４号、および第６，９６８，７６５号に示されており、その内容は本明細書に参照として組み込まれる。モデル・ＣＣＬ・シリーズの装置の構造および態様は、米国特許第３，１３９，１２７号および第３，１３９，１３０号に示されており、その内容は本明細書に参照として組み込まれる。
【0004】
図１は、モデル・ＣＣ・シリーズの代表的な装置１０を模式的に示している。装置１０は、内周に取り付けられた切断刃部（図示せず）を備える略環状の切断ヘッド１２を有する。インペラ１４は、切断ヘッド１２内に同軸に取り付けられており、切断ヘッド１２の軸と一致する回転軸１７を有する。インペラ１４は、ハウジング１８内に収納され、ギアボックス１６に連結されたシャフトを介して、軸１７を中心に回転駆動する。切断ヘッド１２は、ギアボックス１６の上方にあるサポートリング１５に取り付けられ、インペラ１４が回転する際には静止している。製品は、インペラ１４の上方に位置するホッパ１１を介して、切断ヘッド１２およびインペラ１４に運ばれる。作動時に、ホッパ１１が製品をインペラ１４に運ぶと、遠心力により製品は外方に移動し、切断ヘッド１２の刃部との係合部へと運ばれる。インペラ１４は、実質的に径方向を向いたパドル１３を備え、それぞれのパドル１３は、インペラ１４の回転に従って、製品に係合して、切断ヘッド１２の刃部に対して径方向外方に製品を導く面を有する。モデル・ＣＣ・シリーズの装置の構造に関する他の構成および操作に関しては、その改良された実施形態を含み、米国特許第３，１３９，１２８号、第３，１３９，１２９号、第５，６９４，８２４号、第６，９６８，７６５号、第７，６５８，１３３号、第８，１６１，８５６号、第９，１９３，０８６号、第９，４６９，０４１号、および第９，５１７，５７２号、並びに、米国特許出願公開第２０１６／０１５８９５３号および第２０１６／０３６１８３１号において明示されている。
【0005】
図２は、図１の切断ヘッド１２の１つを取り出して示す図であり、図３は、切断ヘッド１２の底面の一部を示す図である。切断ヘッド１２は略環状であり、その周囲に切断刃部２０を備える。それぞれの刃部２０は、インペラ１４の回転方向とは実質的に逆方向を向いて、径方向内方に突出する。刃部２０の径方向で最も内側に刃先が形成されている。図２に示した切断ヘッド１２は、下部サポートリング２２、上部サポートリング２４、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２６）をさらに備える。切断ヘッド１２の刃部２０は、クランプアセンブリ２８によって、シュー２６にそれぞれ固定される。それぞれのクランプアセンブリ２８は、シュー２６の径方向内面側にファスナ２９で取り付けられたナイフホルダ２８Ａと、シュー２６の径方向外面側に取り付けられ、刃部２０をナイフホルダ２８Ａに固定するためのクランプ２８Ｂとを備える。図示の例では、シュー２６は、サポートリング２２と２４にファスナ３０により固定されている。シュー２６には、サポートリング２２と２４に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２６のピンを軸として旋回させて、シュー２６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２０の刃先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３２によって、このような調節がなされる。図２に示すように、それぞれのシュー２６には、ファスナ３５により取り付けられるゲートインサートストリップ３４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２６に取り付けられた刃部２０に接触する前に、ゲートインサートストリップ３４を通過する。
【0006】
図２および図３は、ファスナ３６によってそれぞれのナイフホルダ２８Ａに固定された刃部２０およびクランプ２８Ｂを示す。それぞれのアセンブリ２８の刃部２０およびクランプ２８Ｂの位置合わせは、ナイフホルダ２６Ｂの支持面から突出するピン３８により達成される。図４の詳細な図示から理解されるように、ナイフホルダ２８Ａおよびクランプ２８Ｂの対向面により、クランプ２８Ｂは、刃先に隣接する刃部２０に力を加える。図５は、図２および図３に示した切断ヘッドのシュー２６およびクランプアセンブリ２８を示す分解図である。
【0007】
図６および図７は、図２および図３に示したファスナ３６の代わりに使用できるクイッククランプアセンブリ４０を示す。クランプアセンブリ４０は、ナイフホルダ４０Ａとクランプ４０Ｂとを備える。クランプ４０Ｂは、図２および図３に示したクランプ２８Ｂと同一または類似している。ナイフホルダ４０Ａは、刃先付近で刃部２０を支持し、かつ、スライスされる食品に付随する石やその他の残渣からナイフホルダ４０Ａの先端を保護する、インサート４２を備える。ナイフホルダ４０Ａおよびクランプ４０Ｂは、クランプ４０Ｂを通って、クランプバー４６に螺入されて、ナイフホルダ４０Ａに設置されたファスナ４４によって、緩く組み立てられている。偏心クランプロッド４８は、ナイフホルダ４０Ａの表面に形成された凹部５０内に収納されている。偏心クランプロッド４８は、その円筒形の外周面の一部に平面５２を有する。クランプロッド４８は、ナイフホルダ４０Ａと、クランプ４０Ｂの刃部２０とは逆側に位置する近位端との間に位置し、これらに接触する。ロッド４８は、クランプ位置とリリース位置との間で回転し、刃部２０をそれぞれ固定およびリリースする。図６は、クランプ位置を示す。クランプ４０Ｂの近位端がロッド４８の円筒面に係合することにより、クランプ４０Ｂの近位端がナイフホルダ４０Ａから外方に押され、クランプバー４６が支点となって、クランプ４０Ｂの両側端部が刃部２０との係合状態にされる。ロッド４８によりクランプ４０Ｂに付与された力は、ロッド４８を回転させ、その平面５２がクランプ４０Ｂの近位端を向くようにすることにより、解放される。
【0008】
モデル・ＣＣ・シリーズは、その使用目的において非常に良く機能しているが、モデル・ＣＣ・シリーズに代表されるタイプのスライス装置には、さらなる改良が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、刃部をスライス装置に固定するためのクランプアセンブリを備えるモジュールユニットと、切断ヘッドに刃部を固定するためのモジュールユニットが１つ以上設けられた切断ヘッドを有するスライス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】
本発明の一態様のモジュールユニットは、軸方向に間隔を空けて配置される取付ブロックと、該取付ブロック間に配置され、該取付ブロックに組み付けられるクランプアセンブリとを備える。本発明の他の好ましい一態様によれば、前記クランプアセンブリは、ナイフホルダと、該ナイフホルダに支持される刃部と、前記ナイフホルダとの間に前記刃部が存在するよう前記ナイフホルダ上に存在するクランプと、該クランプを前記ナイフホルダに固定し、該ナイフホルダと該クランプとの間に前記刃部を固定するカムロッドとを備える。前記カムロッドは、前記取付けブロックに回転可能に連結された両側端部と、前記両側端部の間で前記クランプに接触するよう配置されたカム部とを有する。前記カムロッドは、クランプ位置とリリース位置との間で回動可能であり、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合には、前記カム部は前記ナイフホルダに対して前記クランプを固定する力を付与し、前記カムロッドが前記リリース位置にある場合には、前記カム部は前記クランプに対する力を解除する。前記クランプアセンブリは、前記カムロッドが前記クランプ位置にある場合に、前記ナイフホルダから離れる前記カム部の撓みを抑止する手段をさらに備える。
【0011】
本発明の他の好ましい一態様では、上述したタイプのモジュールユニットの取付が可能である切断ヘッドを備えるスライス装置が提供される。該スライス装置の切断ヘッドは、カムロッドが前記クランプ位置を超えて回転することを防止する第１のストッパと、前記カムロッドが前記リリース位置を超えて回転することを防止する第２のストッパと備える。
【0012】
本発明の他の態様は、上述したタイプのスライス装置を改良する方法を含む。
【発明の効果】
【0013】
本発明のモジュールユニットの技術的特徴は、前記カムロッドのカム部が、前記クランプと係合し、前記クランプにクランプ力を付与する場合に撓む度合いを最小限に抑え、刃部の長さ方向に沿って前記クランプにより付与されるクランプ力をより均一にできることにある。
【0014】
本発明のその他の特徴および効果は、以下の詳細な説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
図８は、図１に示したスライス装置１０あるいは該装置に変更および改良を施した構造を含む、さまざまな切断装置に使用可能な切断ヘッド６２を示す。図９〜図３３は、刃部７０を切断ヘッド６２に固定するために、１つ以上のモジュールユニットを使用する、非限定的な実施形態のさまざまな図である。切断ヘッド６２については、図１に示したインペラ１４を備える図１に示したスライス装置１０を参照して説明する。したがって、以下の説明は、主に本発明の特定の態様に焦点を当てたものであり、図１〜図７に実質的に示した構造、機能、材料などについて、他の態様が詳述されていない場合がある。しかしながら、本発明の教示は、他のタイプの切断装置にも広く適用可能である。
【0017】
図示した実施形態に関する下記説明の理解を容易にするため、図示された実施形態に関する「垂直」、「水平」、「側方」、「前」、「後」、「横」、「前方」、「後方」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「右」、「左」などを含む、相対的な用語についても、図１に示す装置１０に取り付けられた切断ヘッド６２の方向を参照して使用される。装置１０の切断ヘッド６２およびインペラ１４の同軸配置に基づき、「軸方向」、「周方向」、「径方向」などを含む、相対的な用語、および、これらの関連する形状も、図示された非限定的な実施形態を示すために使用される。これらすべての相対的な用語は、切断ヘッド６２の構造および切断ヘッド６２の部品および特徴に関する相対的な方向を示すものであり、図示された実施形態を説明するうえで利用されるものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【0018】
図８に示した切断ヘッド６２は、略環状であって、その周囲に切断刃部７０が取り付けられている。それぞれの刃部７０は、切断ヘッド６２内におけるインペラ１４の回転方向とは実質的に逆方向であって、かつ、径方向内側に向けて突出し、刃部７０の径方向で最も内側に刃先が形成される。図８に示した切断ヘッド６２は、下部サポートリング７２および上部サポートリング７４をさらに備え、これらの間に周方向に間隔をあけて配置されたモジュールユニット７６が取り付けられる。それぞれのモジュールユニット７６は、刃部７０をモジュールユニット７６に固定するクランプアセンブリ７８を備える。図９、図１０、および図１１から明らかなように、それぞれのモジュールユニット７６のクランプアセンブリ７８は、一対の取付ブロック８４の間にファスナ８２により取り付けられたナイフホルダ８０を備え、取付ブロック８４は、ファスナ８６によりサポートリング７２および７４に固定される。切断ヘッド６２におけるサポートリング７２および７４の位置に対応して、取付ブロック８４は、切断ヘッド６２の軸方向に離間している。ファスナ８６により、取付ブロック８４をサポートリング７２および７４に強固に固定することが好ましい。クランプアセンブリ７８は、取付ブロック８４間に取り付けられたクランプ８１をさらに備え、クランプ８１は、刃部を固定するために、ナイフホルダ８０の径方向外面側に配置される。クランプ８１は、取付ブロック８４に回転可能に取り付けられることが好ましく、図示した実施形態においては、取付ブロック８４をサポートリング７２および７４に固定するファスナ８６は、取付ブロック８４を通じて伸長し、クランプ８１のピボットピンとしても機能する。
【0019】
取付ブロック８４は、サポートリング７２および７４に備わる孔に係合するピン８８を有する。サポートリング７２および７４に備わる孔を適切に位置させることにより、取付ブロック８４の方向や、結果的に、取付ブロック８４に取り付けられた刃部７０、ナイフホルダ８０、およびクランプ８１の方向により、切断ヘッド６２の軸に対する刃部７０の刃先の径方向位置を変更することが可能であり、これにより、スライスされた食品の相対的な厚さを制御することできる。図８〜図１１は、ファスナ９２により取付ブロック８４に固定された調整可能なゲート９０を備えたモジュールユニット７６を示す。食品は、後続のモジュールユニット７６に取り付けられた刃部７０に接する前に、ゲート９０を通過する。スライスされる食品の厚さを相対的に微細制御することを可能にするために、取付ブロック８４は、ゲート９０と係合する調整ねじ９４を備え、後続する刃部７０の刃先に対するゲート９０の後縁９６（図１０および図１１）の径方向位置を変更する。
【0020】
図１０および図１１からより明らかであるが、刃部７０は、ナイフホルダ８０の径方向外面に支持され、クランプ８１は、ナイフホルダ８０上にあるため、刃部７０は、ナイフホルダ８０と、ナイフホルダ８０に面するクランプ８１の径方向内面との間に位置する。刃部７０、ナイフホルダ８０、およびクランプ８１の位置合わせは、ナイフホルダ８０から刃部７０の相補スロットおよびクランプ８１の孔に突出するピン９８により達成される。図１１に詳細に図示されているように、クランプ８１に対してナイフホルダ８０の方に向けて力を加えることにより、クランプ８１のエクステンション８１Ａは、刃部７０の刃先に隣接する刃部にクランプ力を付与する。本発明の好ましい一態様によれば、偏心カムロッド１００は、クランプ８１にクランプ力を付与するためのクイック・クランプ機能を有する。カムロッド１００は、取付ブロック８４の孔１０２を通過し、クランプ８１の両端部に位置する直立フランジ８１Ｂ（図１１）の相補孔１０４を通過する。カムロッド１００と、ファスナ８６により形成されたクランプ８１のピボット軸とにより、取付ブロック８４にクランプ８１が緩く組み付けられる。
【0021】
図１０からより明らかであるが、カムロッド１００は、刃部７０を固定するクランプ位置と、刃部７０を解除するリリース位置との間を回転する際に、クランプ８１と係合または非係合するカム部１０６を備える。図１１は、リリース位置を示す。カム部１０６がクランプ８１と非係合の状態から、ロッド１００を図１１における時計回りに回転させることにより、カム部１０６が偏心的に移動して、クランプ８１の表面と係合することにより、クランプ８１は刃部７０と係合する。カム部１０６からクランプ８１に付与された力は、カムロッド１００を反時計回りに回転させることにより解除される。
【0022】
図示した実施形態においては、カムロッド１００は、両側端部１０５を取付ブロック８４に形成された孔１０２に挿入することにより、モジュールユニット７６の取付ブロック８４に回転可能に取り付けられ、カムロッド１００は、前述したクランプ位置およびリリース位置の間において孔１０２内で回転可能となる。カムロッド１００の両側端部１０５は同軸である一方、両側端部１０５間に存在するカム部１０６は、両側端部１０５および両側端部１０５が挿入された孔１０２に対して偏心していることが好ましい。すなわち、カム部１０６の軸は、カムロッド１００の両端部と平行ではあるが、同軸ではないことが好ましい。手動による回転を容易化するために、ロッド１００の一端にハンドル１０８が備えられている。図示した実施形態においては、ハンドル１０８は、図８および図９に示すように、サポートリング７４の上方に位置するように、ロッド１００に取り付けられている。
【0023】
モジュールユニット７６の操作について、図１２〜図１５を参照して説明する。この例では、フラットなスライスを生成するための直線状の刃先を有する刃部７０が用いられている。なお、直線状の刃先を有する刃部について、「フラットな刃部」と称する。図１６〜図１９を参照して後述するように、スライス、皮むき、細断、および粉砕された製品を製造するための他の形状の刃先を使用することも可能である。
【0024】
図１２は、クランプ位置におけるカムロッド１００を示す。カム部１０６は、円弧状のカム面を形成する円筒形状を有し、該カム面は、クランプ８１の外面に接触して、クランプ８１に対してナイフホルダ８０に向かう力を加える。クランプ位置においては、カム部１０６は、その偏心により、ナイフホルダ８０に最も近接しており、カム部１０６を、クランプ方向（図１２〜図１５における時計回り方向）に回転させると、より大きな力がクランプ８１に付与される。その結果、刃部７０は、ナイフホルダ８０とクランプ８１との間に固定される。図１３は、サポートリングに形成されたストッパ１１２により画定されたカムロッド１００のクランプ位置を示す。カムロッド１００に備えられた突起（ピン）１１６がストッパ１１２と当接することにより、カムロッド１００がクランプ位置からさらに時計方向に回転することが制限される。
【0025】
図示した非限定的な実施形態のカム部１０６は、カム部１０６の円形断面輪郭における弦の上に存在する平面１１０を備える。図１２に示すように、平面１１０は、カム部１０６がクランプ位置にある場合には、クランプ８１から反対の方向を向いている。平面１１０は、切断ヘッド６２から排出されつつ刃部７０およびクランプ８１の外面を通過するスライスに対して、より大きな間隙を提供するために、カム部１０６上に存在することが好ましい。
【0026】
図１４および図１５に示すように、図１２における反時計回り方向に、ロッド１００のカム部１０６がリリース位置まで回転することで、図１４に示すように、カム部１０６は、回転してクランプ８１との係合から外れ、ロッド１００からクランプ８１に対して付与された力が解除される。図示のように、クランプ位置から約９０度の角度でカム部１０６が回転したリリース位置においては、カム部１０６は、偏心により、ナイフホルダ８０からの中間距離にある。カム部１０６は、クランプ８１の縁に係合し、クランプ８１を旋回支軸（ファスナ８６）を中心に径方向外方に回転させる。図１４から理解されるように、クランプ位置から約１８０度の角度までカム部１０６を回転させると、カム部１０６は、ナイフホルダ８０から最大の距離で離れる。しかしながら、カムロッド１００がリリース位置まで来ると、カムロッド１００のピン１１６がサポートリングに形成されたストッパ１１４に当接して、カムロッド１００の回転が制限される。それでもなお、カム部１０６により付与されたクランプ力は十分に解除され、図１４に示すように、クランプ８１を緩めて刃部７０の表面から持ち上げることができるようになる。刃部７０はナイフホルダ８０とクランプ８１との間にもはや固定されていないため、刃部７０をモジュールユニット７６から取り外すことができ、たとえば、図１２〜図１５に示した上部リング７４の開口部１１７から明らかであるように、フラットな刃部７０は、クランプ位置とリリース位置との間でロッド１００を回転させることにより迅速に固定したり解除したりすることができる。
【0027】
図１６〜図１８は、フラットにスライスされた製品以外の製品を生産するために用いられる、フラットな刃部とは異なる形状を有する刃部の、モジュールユニット７６への適用を示す。図１６は、凹凸が周期的に連続するパターン形状の刃先を備えるように成形された刃部７０の非限定的な例を示す斜視図である。図１７は、図１６に示した成形された刃部７０がモジュールユニット７６に取り付けられた状態を示す。図１７から明らかであるように、成形された刃部７０は、図１２〜図１５に示したフラットな刃部７０よりも十分に厚く、図１４に示したクランプ８１のリリース位置では、成形された刃部７０をリリースするには不十分である。この課題は、カムロッド１００のリリース位置を決定するストッパ１１４の配置を変更することで解決できる。具体的には、図１７および図１８は、図１３および図１５に示したストッパによる許容される９０度を超えて、カム部１０６を反時計回りに回転させた状態を示す。図１７および図１８に示すように、カムロッド１００は、クランプ位置から約１８０度回転されており、その結果、カム部１０６は、ナイフホルダ８０から最大の距離で離れている。このような距離は、図１７から明らかであるように、成形された刃部７０をクランプ８１から解除するために十分な距離である。刃部７０はナイフホルダ８０とクランプ８１との間にもはや固定されていないため、たとえば、図１８に示した上部リング７４の開口部１１７を通じて、刃部７０をモジュールユニット７６から取り外すことができる。
【0028】
図１９および図２０は、フラットな刃部７０（図１９）または成形された刃部７０（図２０）を固定するよう構成された、切断ヘッド６２のサポートリング７４に形成されたストッパ１１４の異なる位置をさらに示す、２つの斜視図である。図１２〜図２０から明らかであるように、モジュールユニット７６自体を修正することなく、ストッパ１１４の位置を調整することにより、カムロッド１００は、フラットな刃部から成形された刃部７０まで適応することができる。かかる適応は、たとえば、サポートリング７４を交換したり、適切な手段によりストッパ１１４の位置を移動または変更したりすることにより実現される。しかしながら、刃部７０の形状に相補的にナイフホルダ８０およびクランプ８１を適切に成形することによって、より最適なクランプ効果を達成することもできる。さまざまな形状のナイフホルダ８０およびクランプ８１を取付ブロック８４に組み込むことを可能とするモジュール構造によって、モジュールユニット７６は、このような問題を解決している。このような本発明の好ましい態様を、図２１、図２２、および図２３に示す。図２１は、モジュールユニット７６のサブアセンブリ１１８としての取付ブロック８４およびカムロッド１００を示す。図２２に、フラットな刃部７０、および、このフラットな刃部７０との使用に適するように特別に形成され、フラットな刃部７０とともにクランプアセンブリ７８を構成する、ナイフホルダ８０およびクランプ８１を、サブアセンブリ１１８に組み付けた状態を示す。図２３に、成形された刃部７０と、この成形された刃部７０の凹凸と相補的な凹凸の周期的パターンを有するように特別に形成されたナイフホルダ８０およびクランプ８１とからなる、別態様のクランプアセンブリ７８を、同一のサブアセンブリ１１８に組み付けた状態を示す。
【0029】
図２４および図２５は、さまざまな形状およびサイズ（直径）のサポートリング７２および７４に適用可能な汎用性を有するモジュールユニット７６を示す。具体的には、モジュールユニット７６の取付ブロック８４の配置が、図２４および図２５のそれぞれのサポートリング７２の間で異なっている。図２５におけるゲート９０の後縁９６が、後続する刃部７０との間に、より大きなゲート開口部１２０を形成するため、図２５における刃部７０は、図２４に示した同一のモジュールユニット７６によって生産されるスライスよりも厚いスライスを生成する。
【0030】
図２６〜図３３は、本発明の他の非限定な実施形態による種々のモジュールユニットを示す。便宜上、図２６〜図３３においては、図８〜図２５に示したモジュールユニット７６の実施形態について説明したものと同一または機能的に関連する要素を示すために、同一の参照符号を使用している。実施形態同士の類似性を鑑み、以下に記載する図２６〜図３３に関する説明においては、いくつかの顕著なまたは重要な方法を用いて、図８〜図２５に示したモジュールユニット７６とは異なる実施形態の態様に主に焦点を当てている。図２６〜図３３の実施形態のその他の内容についてはその詳述を省略するが、構造、機能、材料などの観点に関しては、図８〜図２５に示したモジュールユニット７６に関する説明により、実質的に説明されているものとみなすことができる。
【0031】
図２６〜図３３に示したモジュールユニット７６は、カムロッド１００がクランプ位置にある場合に、ナイフホルダ８０から離れるようにカム部１０６が撓むことを抑止する手段を備える。図２６〜図３３に示した実施形態では、この撓み抑止手段として、係合してクランプ力をクランプ８１に付与する場合にカムロッド１００のカム部１０６が歪む量を最小限に抑えるよう構成された補完機構１２２を備える。この場合、補完機構１２２は、刃部７０の長さに沿ってクランプ８１から付与されるクランプ力をより均一にすることもできる。カム部１０６の撓みは、カム部１０６に保持されたラッチ１２４を、ナイフホルダ８０に備えられたキャッチ１２６と結合させることにより制限される。図示した非限定的な実施形態では、ラッチ１２４はカム部１０６に螺合または固定されるピンまたはボルトとして示され、キャッチ１２６は、ナイフホルダ８０に形成されたスロットとして示されているが、カム部１０６とナイフホルダ８０とが結合して、カム部１０６が離れる方向に撓むことを抑止するために、他の補完的な手段を採用することも予測されるが、そのような他の手段も本発明の範囲内である。
【0032】
図２６は、モジュールユニット７６に取り付けられた刃部７０、ナイフホルダ８０、クランプ８１と、クランプ位置上のカムロッド１００を示す。図２７は、図２６と同一の図であるが、クランプ８１が取り除かれ、ナイフホルダ８０がより完全に露わとなった図である。図２８は、図２７に示したモジュールユニット７６を異なる角度から示した図であり、図２９は、図２８と同一の図であるが、カムロッド１００がリリース位置にある図である。ラッチ１２４は、カムロッド１００のカム部１０６から径方向に伸長し、カムロッド１００がクランプ位置（図２６〜図２８）およびリリース位置（図２９）との間で回転することに伴い、ラッチ１２４は、キャッチ１２６との係合位置（図３０、図３２、および図３３）および係合解除位置（図３１）との間で回転する。
【0033】
図２６〜図３３に示したラッチ１２４の実施形態は、シャンク１２４ａと、該シャンク１２４ａより幅広なヘッド１２４ｂを備える。図３０〜図３３では、ラッチ１２４は、ラッチ１２４のシャンク１２４ａおよびヘッド１２４ｂが最初にキャッチ１２６に侵入して移動する結果として、キャッチ１２６と係合し、その後、シャンク１２４ａがキャッチ１２６の制限された（より幅狭な）部分１２６ａに侵入し、ヘッド１２４ｂは、カム部１０６の反対側の制限部１２６ａによって形成された肩部１２６ｂと係合する。この動作を容易にするために、キャッチ１２６の制限された部分１２６ａへの入口１２６ｃに、図３０および図３１に示されるような、傾斜し、より好ましくは曲率半径を有するように丸みを帯びた、ラッチヘッド１２４ｂが移動する際のアーチ形の経路に近似する、傾斜路を設ける。クランプ８１がホルダ８０を覆うため、ラッチ１２４がキャッチ１２６に自由に進入することができるように、補完スロット１２８をクランプ８１に設け、ホルダ８０のキャッチ１２６と整合させる。その有効性を最大化するために、ラッチ１２４は、取付ブロック８４間のカム部１０６の長さ方向のほぼ中央に配置されることが好ましい。ただし、そのような位置に配置することは必須ではない。カム部１０６およびナイフホルダ８０の長さ方向に沿って任意の数の補完的なラッチ１２４およびキャッチ１２６を使用することも本発明の範囲内である。
【0034】
図示した例においては、キャッチ１２６は、ナイフホルダ８０に取り付けられた取り外し可能および交換可能なインサート１３０により構成されており、該キャッチ１２６の物理的特性および寸法は、ラッチ１２４に応じて調整することが可能である。インサート１３０は、ねじ留め具１３２によって取り外し可能に取り付けられているが、インサート１３０をナイフホルダ８０に固定するために他の手段を用いた構成も、本発明の範囲内である。図３０と図３１とを比較して明らかなように、カム部１０６の離心率と、ラッチ１２４およびキャッチ１２６（および採用される場合はインサート１３０）の寸法は、カム部１０６とナイフホルダ８０との間でクランプ８１を係合しクランプする工程によってカム部１０６の撓みを除去できない場合であっても、補完機構１２２がカム部１０６の撓みを抑止可能なラッチング作用を提供できるように調整される。カム部１０６およびキャッチ１２６の寸法調整は、たとえば、ラッチ１２４がカム部１０６に螺合される度合いを調整する、あるいは、ラッチ１２４の寸法を変更することにより行われる。
【0035】
以上のように、本発明について、特定の実施形態に関して説明を行ったが、本発明の代替態様についても、当業者によって適用可能である。たとえば、スライス装置１０、切断ヘッド６２、インペラ１４、モジュールユニット７６、およびこれらの部品は、図示の態様および構造とは異なっていてもよく、特定の部品の機能は、異なる構造を有するが機能が類似する（必ずしも同等でなくてもよい）部品により達成されてもよく、スライス装置１０、切断ヘッド６２、インペラ１４、モジュールユニット７６、およびこれらの部品を製造するためには、さまざまな材料を採用することができる。したがって、上述した詳細な説明は、図示した特定の実施形態や、特定の（しかしこれに限定されない）特徴および態様を説明するものであり、特定かつ（必ずしもすべてではないが）代替的な実施形態、特徴、および態様を識別するためのものである。非限定的な例として、本発明は、開示された実施形態の１つ以上の特徴または態様に代替する、または２つ以上の特徴または態様を組み合わせた、追加的または代替的な実施形態を包含する。したがって、本発明は、本明細書に記述された実施形態または図示された実施形態に限定されない。また、図示した実施形態を説明する目的で本明細書において使用した語法および用語は、本発明の範囲を限定するものではない。したがって、本発明の範囲は本願の特許請求の範囲のみによって限定される。