JP2000504228A - ソーセージをじゅずつなぎにリンク止めするための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ソーセージ製造機（１０）は、肉エマルジョンポンプ（２２）と、１ストランドのソーセージを回動する（捻る）ためのチャック（３０）を備えたツイスターと、ソーセージのストランドに複数のリンクを形成するためのリンカー（３２）と、ソーセージのストランド中のリンクを把持するための可動フックを備えたコンベヤ（３８）を有する。４つの別個のモータ（２２Ａ，３０Ａ，３２Ａ，３８Ａ）は、すべて、コンピュータ（４４）に接続され、コンピュータによって制御される。コンピュータ（４４）は、個々の機器（２２Ａ，３Ａ，３２Ａ，３８Ａ）の作動パラメータを記憶したメモリーを有する。このソーセージ製造機の作動方法は、コンピュータ（４４）が個々の機器（２２Ａ，３０Ａ，３２Ａ，３８Ａ）を制御し、相互に調和させることができるようにコンピュータ（４４）のメモリーに作動パラメータを付与する工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ソーセージをじゅずつなぎにリンク 止めするための方法及び装置技術分野 本発明は、ソーセージをじゅずつなぎにリンク止めするための方法及び装置に 関する。（ここで、「リンク」とは、肉エマルジョンを填充された長尺ソーセー ジを所定間隔を置いて絞り締め切るための締めつけ金具と、それによって形成さ れた個々のソーセージやホットドッグの一節、一節の両方の意味を有するので、 留意されたい。ソーセージやホットドッグの一節、一節を意味するときは、特に 、ソーセージリンクと称することもある。）背景技術 米国特許第３，１１５，６６８号に開示されているようなソーセージ製造機は 、フレームと、肉エマルジョン流を制御するための計量ギア（計量しながら供給 するポンプギア）を有する肉エマルジョンポンプと、細長い填充ホーン（肉エマ ルジョンをソーセージのケーシング（袋又は皮）に填充するための筒状ノズル） と、リンク止め器（肉エマルジョンを填充されたソーセージケーシングにリンク を嵌めて締めつけじゅずつなぎのソーセージリンク（ソーセージ節）を形成する 器械）（「リンカー」とも称する）と、回転自在のチャック（ケーシング内に肉 エマルジョンを填充することによって形成されたソーセージのストランドを掴ん で捻るためのくわえ）と、 吐出ホーンと、リンク止めされた製品をソーセージ製造機から搬出するためのフ ック付きコンベヤを含む。最近では、肉エマルジョンポンプ（以下、単に「ポン プ」とも称する）、チャックを備えたツイスター（捻り器）及びコンベヤを駆動 するためにモータが用いられている。 従来のソーセージ製造機即ちソーセージリンカー機（ソーヤージ製造機を代表 して単に「リンカー機」とも称される）の場合は、ユーザーは、ソーセージ製造 プロセスにおける各機器（即ち、ボンプ、リンカー及びツイスター）のためのＲ ＰＭ（回転数）を個々に設定することによって機械をセットアップしなければな らなかった。しかも、ユーザーがこれらの設定値を正確にベンチマークする（基 準点として決定する）ことを可能にする直観的（感覚的）に分かる関係式が存在 しなかった。機械の使用説明書にはいろいろな方程式が記載されているが、大抵 のユーザーは、機械の初期セットアップを行うとき、試行錯誤方法を選択してい た。しかしながら、不幸にしてその結果、しばしば、時間のロスや、肉エマルジ ョンの填充中ソーセージケーシング（以下、単に「ケーシング」とも称する）を 破裂させてしまう事故や、材料の無駄などを招来していた。 従来技術では、ポンプが系（ソーセージ製造機全体）の基底速度を設定し、ソ ーセージの個々のリンク（ソーセージの一節、一節）の重量を調整するにはリン カーの速度を調整していた。 しかしながら、従来は、じゅずつなぎのソーセージの各リンクの重量（以下、 単に「重量」とも称する）を一定に維持するのは、厄介な作業であり、しばしば 手作業による重量測定操作と、何らかの試行錯誤的重量補償操作を必要とした。 又、従来のソーセージケーシング詰め機械は、機械の保守（メンテナンス）を 必要とする時期を検出するための広範な測定表示手段を備えていなかった。従っ て、保守を必要とするにもかかわらず、そのことが見過ごされることが多かった 。発明の目的 従って、本発明の目的は、ソーセージを製造する各段階を制御するのに統計学 的手法を用いるためにコンピュータソフトウエア及びコンピュータディスプレイ タッチスクリーンを利用する、ソーセージをじゅずつなぎにリンク止めするため の方法及び装置（ソーセージ製造機、ケーシング詰め機械又はソーセージリンカ ー機）を提供することである。 本発明の他の目的は、ソーセージ製造機（ケーシング詰め機械）のポンプ、ツ イスター、リンカー及びコンベヤを４つの別個のモータを介して、かつ、それら の機器の機能を相互に調和させることができるコンピュータを介して制御するこ とであり、更に、リンカーのモータをコンピュータを介して他の各モータを制御 するためのマスター制御器として使用し、製品の送り速度を一定にす ることである。 本発明の更に他の目的は、重量制御のための直截的な対話式微調整を実施する ことができるソーセージリンク止め方法及び装置を提供することである。 本発明の更に他の目的は、予防保守スケジュールをモニターし、保守スケジュ ールの到来をオペレータに信号で知らせることができるソーセージリンク止め方 法及び装置を提供することである。 本発明の更に他の目的は、重量データを遠隔秤りからリンカー機の制御装置へ 自動的にダウンロードするためのシステムを提供するソーセージリンク止め方法 及び装置を提供することである。 本発明の更に他の目的は、リンク止め製品の最後の完成ループに近接するコン ベヤフックの後に（下流に）送られる填充済みリンクの個数を最少限にする制御 装置を提供するソーセージリンク止め方法及び装置を提供することである。 叙上及びその他の目的は、以下の説明から当業者には明なになろう。発明の概要 本発明の装置は、ポンプ、リンク止めチェーン（リンカー）、ツイスター、及 びコンベヤを駆動するための４つのモータを有するが、それらのモータの軸を連 結する機械的なリンク機構は存在しない。最初の３つのモータは、ＰＬＣ（プロ グラマブルロジックコントローラ） （コンピュータ）とオペレータによってある特定の速度で駆動するように「指令 」され、それらが正しい速度で運転しているかどうかを監視する自動チェックは 存在しない。各モータは、リンカーチェーンモータの基底速度に基づいて計算さ れる算定比によって相互依存される。リンカーチェーンのためのモータは、機械 （ソーセージ製造機）の「マスター」である。このモータ（リンカーチェーンの モータ）の速度は、可変であるが、時間当たり出力である時間当たり「リンク」 （ソーセージの節）製造数の算出を容易にするために機械の基底速度と見なす。 この機械の中で次に重要なモータは、計量ポンプのモータである。このモータ の速度も、可変であるが、計算により算出された値として初期設定される。機械 の平常運転中、オペレータは、各「リンク」（個々のホットドッグ／ソーセージ ）の重量が大きすぎるか、小さすぎるかを判定する。その重量が適正な値でない 場合は、オペレータは、コンピュータの「上向き」又は「下向き」矢印キーを用 いて重量を調節する。オペレータは、これらのキーを用いることによってポンプ モータのリンカー速度に対する速度比を正確に調節する。正しい重量の「リンク 」を製造する速度比の値は、コンピュータに記憶され、「基底」（リンカー）速 度に対するポンプモータの速度比も記憶される。 次のモータは、「ツイスター」モータである。このモ ータは、「チャック」を旋回させ、ソーセージの各リンク間に捻りを付与するこ のモータの速度も、可変であるが、計算により算出された値として初期設定され る。機械の平常運転中、オペレータは、各リンク（個々のホットドッグ／ソーセ ージ）間に十分な捻りが存在するかどうかを判定する。捻りの数を変更するには 、オペレータは、コンピュータの「上向き」又は「下向き」矢印キーを用いて捻 りを１／８捻りづつ増減させる。（この操作は、実際上、リンカー速度に対する ツイスターモータの速度比を変更することになる。）正しい捻り量を創生する速 度比の値は、コンピュータに記憶される。 第４のモータは、コンベヤモータである。このモータは、非常に精密な運動を することができるサーボモータであり、その速度、移動方向及び移動距離は、可 変ではない。このモータは、所定の速度及び所定の位置にまで加速し、次いで所 定の位置にまで減速し、ゼロ速度となる。１つの運動プロフィル変数は、三角形 運動と称され、完了するのに約１／３秒かかる。 上記の各モータは、相互依存性である。オペレータがリンカーチェーンの速度 を変更すると、それは他のすベてのモータに影響する。その態様は、以下の通り である。 ポンプモータ：先に記憶されている基底速度対ポンプ速度比を用いてポンプモ ータの新しい速度を算出する。 ツイスターモータ：先に記憶されている基底速度対ツイスター速度比を用いて ツイスターモータの新しい速度 を算出する。 コンベヤモータ：リンカー速度を増大させると、製造されたリンクが機械から 出ていく速度が増大するので、「三角形運動のプロフィール」の頻度を増大させ なければならない。これは、リンカーチェーンの被動軸から導出された所定数の カウントと、コンベヤの各フック間の１ループ中のリンク（ソーセージ節）の算 出値に基づいて行われる。 各モータ間の相互依存性は、重量制御及び捻り制御を維持し、定常運転速度中 並びに生産速度（基底速度、即ちリンカーチェーンの速度）が増減されたときの 完成製品の垂れ下がり度合いを維持する上で重要である。 この新規なオペレータインタフェースは、オペレータが理解しやすい形態で特 定される２つのパラメータを供給することによって上記の初期設定（セットアッ プ）を実施することを可能にする。この２つのパラメータとは、所望のソーセー ジリンクのための重量と長さである。次いで、機械語プログラム可能な制御器（ コンピュータ制御器）のソフトウエアが、これらのパラメータを用いて個々の駆 動モータの各々のためのＲＰＭをベンチマークする。次いで、オペレータは、単 に上記アイテム２（ポンプモータ）を用いて製品の重量を微調整する。従来のリ ンカー機（ソーセージ製造機）のための重量制御も、本発明のリンカー機の場合 と同様に、ポンプとリンカーとの速度関係を変更することによって行われるが、 従来 技術では、オペレータが特定のＲＰＭの変化とその結果生じる重量の変化との関 係を理解する必要があった。これに対して、本発明のオペレータインタフェース は、オペレータは単に重量のインクレメンタル増減を指定するだけでよいように する。それによって、このソフトウエアは、ＲＰＭの適正な変更を実施する。 従来技術では、ポンプが系の基底速度を設定し、重量の調整を行うためにはリ ンカー速度を変更していた。送り速度が単位時間当たりのリンクの個数として測 定されるとすると、送り速度はリンカー速度によって決定される。本発明によれ ば、オペレータは、ポンプ効率の損失（即ち、製品（ソーセージリンク）の平均 重量の低下）を補償する場合、送り速度を減少させなくてもよい。本発明のリン カーは、リンカーを系の基底速度として設定することによってポンプとリンカー との速度関係を変更するからである。 重要な保守サービスの所要時間間隔が制御装置（コンピュータ制御器）によっ てモニターされ、保守サービスを必要とする時間に到達すると、そのことがオペ レータに信号等で知らされる。ポンプの場合は、保守サービスの所要時間間隔は 、ポンプ効率の尺度に関連づけられる。他のすべてのアイテムについても、保守 サービスの所要時間間隔は、所定の運転時間数に関連づけられる。そして、ユー ザーはその時間間隔をインプットしておくことができる。 本発明のリンカー機のオペレータインタフェースは、重量データを遠隔秤りか らリンカー機の制御装置へ自動的にダウンロードするためのシステムを提供する 。次いで、この重量データのグラフ図表化並びに統計学的分析が実施され、オペ レータインタフェース上にディスプレイされる。それによって、ユーザーのため のモニターを容易にし、ユーザーによる設定値の判断決定を容易にする。 コンベヤの割り出し（間欠的な送り）速度は、各ソーセージループのサイズを 規定する。時には、ソーセージのストランドの長さが、そのストランドの終端に おいて完全なソーセージループを形成するのに僅かに足りない場合がある。その 場合、製品（ソーセージ）のほぼ完全に近いループがコンベヤから垂れ下がって しまう。そのような垂れ下がり尻尾は、その捻りがほどけてしまうことが多い。 ソーセージのセル（リンク、即ち一節）は、その捻りがほどけてしまうと、もは や正確に形成されたソーセージとして販売することができなくなる。逆にいえば 、垂れ下がり尻尾の長さを最小限にすることは、ケーシングの利用率を最適化し 、１ストランド当りのリンク数に換算した産出高を最大限にすることになる。本 発明のリンカー機は、ストランドの終端のところで一連の割り出し速度を速くす ることができる。この操作により、１つ又はそれ以上の比較的小さいループを形 成されるので、最後のフック地点より下流に生じる垂れ下がり尻尾 の長さを短くする。図面の簡単な説明 図１は、本発明の装置の正面図である。 図２は、図１の装置の上から見た平面図である。 図３は、図１の右端から見た端面図である。 図４は、図１の装置の縮尺図であり、装置の出口端に取り付けられたコンベヤ を示す。 図５は、図４の装置の上から見た平面図である。 図６は、図１と同様の正面図であるが、図１の装置に設けられたパワートレイ ン（動力伝達機構）を示す。 図７は、図２と同様の上から見た平面図であるが、その装置に設けられたパワ ートレインを示す。 図８は、図３と同様の正面図であるが、その装置に設けられたパワートレイン を示す。 図９は、コンピュータ／モータ制御装置の概略図である。 図１０〜１２は、コンピュータのタッチスクリーンの画像である。好ましい実施形態の説明 図中、１０は、前部フレーム１４、側部フレーム１６，１８、及び頂部フレー ム２０から成るフレーム１２を有するソーセージリンカー機である。 フレーム１２には、慣用の肉エマルジョンポンプ２２が搭載されており、この 肉エマルジョンポンプ２２に慣用の細長い填充管（「填充ホーン」とも称される ）２６ が接続されており、ポンプ２２によって肉エマルジョンが填充管２６を通して押 し出される。フレーム１２の頂部に細長い従動アーム２４が取り付けられている 。又、フレーム１２の頂部には、ケーシングホッパー（ケーシングを供給するた めのホッパー）２８が装備されている。更に、フレーム１２には、填充管２６の 吐出端（肉エマルジョンを吐出する先端）のところにチャック（ツイスター）３ ０が取り付けられている。チャック３０の直ぐ下流において慣用のリンカーチェ ーン３２のセットがフレーム１２に取り付けられている。じゅずつなぎにリンク 止めされたソーセージは、リンカーチェーン３２から慣用の態様で吐出管３４を 通してロードセル（秤り）４０を有するコンベヤ３８上へ送られる。 ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）（コンピュータ）４４（図９ ）にコンピュータタッチ式スクリーン４２（図９）が接続されている。図１０〜 １２に典型的なスクリーン画像が示されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 エンクラー，ルドルフ，ピー. アメリカ合衆国 アイオワ州 50317，デ モイン，ハッブル アヴェニュ 2425

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３つの別個のモータのそれぞれ１つによって駆動されるポンプと、ツイ スターと、リンカーを有するソーセージケーシング詰め機械の生産高を制御する ための方法であって、 前記３つのモータをメモリーを有するコンピュータ制御器に接続する工程と、 該コンピュータ制御器にリンク止めされたソーセージ製品の長さ及び重量に関す るパラメータを付与する工程と、該機械を前記パラメータに従って作動させてリ ンク止めソーセージ製品を製造する工程と、製造されるリンク止めソーセージ製 品の前記パラメータに対する変量を補償するように、前記リンカーに接続された 前記モータの速度を調節し、それに対応して前記ポンプ及びツイスターの各々に 接続された前記モータの速度を変化させる工程を含むことを特徴とする制御方法 。 ２．製造されるリンク止めソーセージ製品の前記パラメータに対する変量を 確認するために、製造されたリンク止めソーセージ製品を測定する工程を含むこ とを特徴とする請求項１に記載の制御方法。 ３．３つの別個のモータのそれぞれ１つによって駆動されるポンプと、ツイ スターと、リンカーとから成るソーセージリンカー機であって、 前記３つのモータに接続されたコンピュータと、前記ポンプに接続された前記 モータと前記ツイスターに接続 された前記モータをそれぞれ別個に独立して制御することを可能にするための、 該コンピュータに設けられた第１制御手段と、前記リンカーのための前記モータ の速度を変更すると、それに対応して前記ポンプ及びツイスターのための前記各 モータの速度が変更されるように該３つのモータに接続された第２制御手段を含 むことを特徴とするソーセージリンカー機。 ４．独自のモータを有するコンベヤを含み、該コンベヤのモータは、前記リ ンカーのためのモータに電子的に関連づけされていることを特徴とする請求項３ に記載のソーセージリンカー機。 ５．複数の運動部品と、該運動部品に接続されており、該運動部品の使用度 合を測定するための測定手段を含み、該測定手段は、該運動部品の使用度合が所 定のレベルに達したとき、保守サービスが必要であることを視覚的に表示するよ うに前記コンピュータに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のソー セージリンカー機。