JPS60217848A - 管状ケーシングを襞寄せする装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はソーセージの製造に用いる種類のチューブ状ケ
ーシング、たと、えばコラーゲンまたは再生セルロース
ケーシングをシャーリン／　（ｓｈｉｒｒｉｎｇひだ寄
せ、）する装置および方法に関する。

空気圧により膨張させたケーシングをマンドレルを覆い
、かつシャーリング中に特別な折９目を形成するように
設計した歯を有するシャーリングベルトまたは歯車（ま
たパドルとしても知られる）の間を通過させることは知
られている。

歯を、ケーシング内にらせん状の第１折目を生成するよ
うに設計すべくすることは過去に提案されて来た。これ
を行うために、ケーシングと接触する歯が直径方向に互
いに対向し、かつ互いに隣接する、すなわち便宜上「底
死点位置（ｂｏｔｔａｎ　ｄｅａｄｃｅｎｔｒ＠ｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ　）　Ｊと称される位置にあるとき、関謙し
て用いられる一対のロールまたは３本のロールを有する
歯はらせんを形成するように整列されるべきであると憶
断されている。我にはこの仮説の正しくないことを見出
した。

本発明の目的はシャーリングホイールの相対的配置およ
びホイールの操作方法を提供することにあり、このホイ
ールは、先行技術機械の使用に際して生ずる一次的折目
における実質的な不連続性を伴わずに、シャーリングし
たスティックを製造できるようにするものである。

本発明によれば、少なくとも一対のシャーリングホイー
ルに対し歯が、その前線とケーシングの最大直径との接
触点、すなわちケーシングが既に折シ目の中に押入れら
れ、かつその折シ目にまさにアイロン掛けがされようと
している点において、隣接ホイールに対する歯の前縁が
略らせん形整列となるように設計されるものである。ら
せん形整列は厳密であるべきであるが、もし３個のホイ
ールが用いられる場合は歯の形状が直線のもので十分で
ある。

この点は、パドルまたはホイールの隣接する歯の前縁が
底死点位置を２．３度通過した角度において見出される
であろう。正確な角度ｒＡＪはシャーリングしたスラグ
の外面の所要半径およびシャーリングホイールの歯の最
小半径に左右され、そして次式によシ決定される： （但し、Ａは底死点位置を通過する１ｉｌＩ接歯の前縁
の角度の度数、 Ｒはシャーリングホイール軸へらの歯の最小半径、 ｒは予想乃至予め定めたスラグの半径である。

各歯は、その外面における半径方向平面において略半円
形断面を有する溝を形成することが好ましく、また次に
ｒＲＪは歯における溝の底部についてのシャーリングホ
イール軸を経由する半径である０ 歯の形状は本発明の非常に重要な特徴であり、歯は円周
方向に間隔を置いてホイールの周りに離叩しているので
、マーク／スペース比は３：４乃至４：３の範囲内にあ
る。好ましいマーク／スペース比は１：１である０ マーク／スペース比は、歯の厚さと同一方向において測
定される歯間のギャップとの間の名目上の比率として定
義される０すなわちマーク／スペース比１：１はパドル
ロールの円周の半分は歯であシ、また歯間のギャップが
半分であることを意味している。。マーク／スペース比
の選定を指示する特徴は、シャーリングの形成を導く空
間においてパズルを生成させねばならないこと、そして
その結果そこには１本の歯の前縁と次の１本の歯の後縁
との間に十分な空間があって、バックル乃至バブルを形
成させるようにせねばならないことである。他方、非常
に薄い歯を採用すると、ケーシングの角インフレーショ
ンを阻止することがよシ困難となる。

歯の作用部分、すなわち歯がケーシングまたはシャーリ
ングした材料と接触する部分の表面は、便宜上歯本の面
および歯元の面と称される凹凸面によシ包囲されている
。歯本の面乃至山頂と歯元の面との交点は便宜上縁と称
する。成る回転方向に関して、一つの緑が他の縁を導く
が、便宜上それらを前縁および後縁として区別する。

本発明によれば、山頂乃至歯本の面の曲率はパドルの直
径および所望のスラグ直径から以下のように誘導される
。

すなわち、山頂面は半径方向面における略牛円形の横断
面を有する溝の部分であシ、かつシャーリングホイール
の周シの凡ゆる点において同一である。溝の半径方向横
断面の半径は、シャーリング中の歯の屈曲を考慮に入れ
るファクター未満の所望完成スラグ外径のそれである。

このファクターはパドル材料の剛性および用いられた歯
の形状の厚さにより左右されるが、これはケーシングよ
シも可成シ小さい半径をもたらすものである。歯の横断
面の半径が減少される量は１５乃至３０％であシ、かつ
典型的な場合は２０乃至３０％である０ 各歯の前縁は、溝上の一連の点であって、ケーシング上
の所望折シ目線、通常はらせん形折ｐ目と同時にスラグ
の外径を横断するものによって形成される。

各歯の後縁は前縁に対し次のような状態で略平行である
一連の点によシ形成される。すなわち、それは軸に対し
垂直である凡ゆる円形断面に関し、前縁および後縁がそ
の断面を切る引続く点間の円周長さと、いずれかの点と
次のこの種の点間の円周長さとの比が一定となるよう状
態である。

各歯の歯元の面が形成される結果、名目上一定の角度で
山頂乃至歯末の面とが交わシ、便宜上これはすくい角と
称される。このようにして、名目上一定の角度における
歯末の面がケーシングに対し、その外縁の周囲の凡ゆる
点において提供される０ シャーリングホイールまたはパドルは３種類の異なった
作用を果たす。第１にそれらはケーシングと共にシャー
リング領域へ向かい、そしてこれはケーシングの駆動と
して知られる。第２にそれらはケーシングを置換えて、
レイヤーリング（ｌａｙｅｒｉｎｇ　）として知られる
折υ目をケーシング内に作り始める。第３にそれらは最
初に形成された折９目を、−次的折シ目として知られる
明確に境界を定め九折シじわ乃至折９目線を形成する、
その最終形状に押圧する。この工程はアイロン掛けとし
て知られる。

ケーシングの駆動は、特に２個だけのホイールまたはパ
ドルを用いた場合には困難である。駆動装置を改良する
ためには、本発明に従ってホイールの捩シ剛性を保持し
ながらパドルホイールの円筒形方向のホイールまたはパ
ドル内に制御された度合の可撓性を導入することが好ま
しい。

従って、本発明の他の特徴によれば、ホイール乃至パド
ルは可撓性歯を備えている。この可撓性はホイールの外
壁中の一連の選択された切欠きおよびホイールについて
適切なゴムまたはゴム状物層の選定によシ得るのが好ま
しす。ホイールの切欠きは均一な可撓性をホイールの全
外周に亘シ生ずるように設計されている。この可撓性は
ケーシングを動かすのに足るような干渉をホイールとケ
ーシング間に生ずるようにケーシングの材料の可撓性に
関連していることが好ましい。

必要な駆動が行われたとき、我々は、各−次的シャーリ
ング折υ目の形成の間、ホイールとケーシング間の干渉
が遥かに大きいことを見出した０ホイールを可撓性とす
ることによシ、我々はこの問題を、−次的折シ目の形成
の間、過剰な干渉を伴うことなく駆動のために十分な干
渉をもたらすことにおいて克服する。

本発明の好ましい実施態様による特に２個のホイール間
のクリアランスは各目的、即ちホイールが殆ど接触状態
であることが好ましいが、ホイールを２個のホイール上
の中間係合歯によって相中位相的に同期して係合させる
ことも可能であシ、かつこれは本発明の特徴である。

先行技術の構成において、歯はホイールに取付けられる
か、あるいは円周壁に連結されていないホイール上に形
成される別個の歯の一形状である。

ホイールの強度および可撓性を制御するために我々はら
せん彩画、を同局方向壁により合体させるのが好ましく
、その結果、作用上、歯は連続した壁から切シ出させる
ことを見出した。これらの壁の形成もまた、可撓性制御
の助けとなる。

ケーシングをシャーリングすると、得られたコンパクト
化シャーリングケーシングは、「スティック」として知
られ、これは比較的短い長さ、たとえば２３ｃｍの「ス
ティック」において可成シの長さ、たとえに２４メート
ルのケーシングとなる。

ケーシングの元の長さとシャーリングしたスティックの
長さとの割合は圧縮比として定義され、シャーリングし
たスティックの長さは最初および最後の一次的折）目の
ピーク間で測定される。

ケーシングが調製される材料の厚さを考慮に入れる、成
るシャーリングしたスティックに包合されるケーシング
の量を示すよシ的確な方法は「包装効率」Ｋよって定義
される。包装効率は（シャーリング前に）平らに置いた
ケーシングの容量を環状スラグまたはスティックの有効
容量によシ割った割合を自分率として表わすものである
。それは下記の弐によシ計算される： （平らに置かれたケーシングの幅は「レイ１ラツＦ」と
して知られている）。

材料の厚さは［エルコメータ（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ　）
　Ｊ厚さモニターの使用によシ測定するのが好ましい。

本発明のテーパーを付したマンドレルの使用によって他
の機械により製造されたものよυも高い圧縮比を有する
スティックを生成することが可能である。

本発明によれば、シャーリングしたスティック雌９５乃
至１４０の範囲内の圧縮比を有している。

これは内径の減縮乃至シャーリングしたスティックのラ
ン−アウト特性を損わないで達成される。

ｒラン−アウト」はソーセージ製造方法における充填中
のスティックのデシャーリング（ｄｅｓｈｌｒｒｉｎｇ
）である。

更に本発明によれば、高められた包装効率を有するシャ
ーリングしたスティックを生産することが可能であり、
その包装効率は４５乃至９０％の範囲内にある。

圧縮比および包装効率における増加の効果は、増加した
内径にも拘らず、より確質のシャーリングしたスティッ
クが得られる仁とである。

第１図および第２図に示すシャーリング機械は図式的に
示すものでアシ、かつ本発明の理解にとって本質的な機
械の部分のみを包含している。

第１図に見られるように、機械の左方にはドライヤー１
０が在り、これから調製されたコラーゲン乃至セルロー
スケーシングが案内ローラ１４を経由して導かれ、この
ローラは可成り緊密にケーシングを把握するので、離れ
た端部からケーレング内に入って来る空気は四−ラ１４
を越えて通過することはない０インフレートケーシング
は符号１５が示され、かつこれは一対のロール１６およ
び１７、つぎにすペシ金１８を通過して一対の転動ロー
ル１９．２０に達することが理解される０次いで、ケー
シングはシャーリングホイール２１゜２２間のニップに
入る０ケーシングが駆動ロール１９．２０を通過すると
、シャーリングホイール２１．２２はマンドレル２３１
！Ｉ、する。マンドレルは内部通路２４を有し、これを
介して空気が加圧下に、図示しない供給源からパイプ２
５およびマンドレル端取付具２６を経由して供給される
。ノくイブ２５および内部通路２４を介して流れる空気
゛　はケーシングに入如、セしてケーシングを第１図に
示すように拡張状態に保持する。シャーリングホイール
２１および２２はケーシングをシャーリングし、そして
シャーリングは、よシ詳細に以下に説明するように、マ
ンドレル２３のテーパーを付した部分２７に沿って生ず
る。シャーリングしたケーシングは圧縮される。これは
、ケーシングが圧縮ロール２８．２９を通過することで
なされ、これらの圧縮ロールは駆動ロール１９，２０の
速度の約１００分の１の速度で、かつ駆動ロール１９お
よび２０と同一の回転方向において回転される。

シャーリングレールは転動ロールと同一方向に回転する
が、転勤ロールの速度の２倍である。ケーシングの物理
的特性に従ってシャーリングロールが回転してもよい速
度の範囲は転勤ロールの速度の約１．５乃至２．５倍で
ある。ホイールの外縁は、もう少しで接触するところで
あり、その間の間隙は１乃至２Ｎのコーダである。

ケーシングの圧縮はシャーリングの形成の間で、かつシ
ャーリングしたスティックまたはスラグがシャーリング
したホイールおよび圧縮ｐ−ル間を押圧しているときに
全体的に行われる。

シャーリングしたスティックは圧縮ロールから現われ、
そして適切な長さが形成されたときに切断し得る。この
スティックは、マンドレル２３に沿って滑如、そして端
部取付具２６の除去後マンドレルの端部から離れ、これ
が行われている間空気は一時的に遮断される。

シャーリングホイール２１．２２はシャーリングホイー
ルモータ２９Ａにより駆動され、とのモータはギアボッ
クス３０を介してシャーリングホイール２１を駆動する
。シャーリングホイール２２は同一速度でベルト転動装
置３１およびプーリ３２゜３３によって駆動される。

駆動１Ｎル１９および２０もまた、プーリホイ−ルおよ
びベル）３４．３５から成る系によシ駆動される。

圧縮ロール２８．２９はベルト３７および３７Ａを経由
して別の電動機３６によル駆動される。

本発明の主要な特徴を構成するシャーリングホイール２
工および２２はエラストマー、たとえば合成ゴムまたは
天然ゴムあるいはボリクレタンから成型されるか、また
は二次成戯される０２個のホイールは同一であυ、また
それらの外周においてスペース３９によシ分離された歯
３８（第５図乃至８図）を有し、歯の厚さく第５図中の
Ｂ）に対する同一方向（Ａとして示す）において測定さ
れる歯の閏のスペースすなわちギャップの比率がマーク
／スペース比であシ、これは示されるように約１：工で
ある。各歯、３８は歯末すなわち山頂の面４０を有して
いる。第５図および第８図において理解されるように、
歯３９の歯末または山頂の面は、半径方向面における半
円形横断面を有しておシ、かつシャーリングホイールの
周囲の凡ゆる点において均一である。この点は第６図に
おいて明瞭に理解され、この場合には２個の外歯が上に
述べた半円形横断面を有しており、そしてそれもまた、
第８図中に見られる。各歯は２つの歯元の面４１および
４２を有している。歯えの面４２が歯末または山頂４０
と合流する場合は、回転が添付図面のＭ５、第６および
第７図中の矢印により示される方向にあるとすれば、歯
３８の前縁４３となる。同様に歯えの面４１が山頂４０
と合する場合が後縁４４である。

歯えの面４１は名目上の一定角度で山頂４０と接し、ま
た同様に歯えの面４２は名目上の一定角度におかれ山頂
４０とする。縁４３および４４は第５図および第６図に
示されているように、略らせん形状を有しており、歯３
９は、壁４５によって連結され、該壁の部分は、４６に
おいて切欠かれて可撓性を改良する。

本発明の重要な態様は、シャーリングしたスティックの
圧縮がシャーリングホイール２１．２２および圧縮ロー
ル２８．２９間で行われ、圧縮およびｌヤーリングした
スティックの折９目がマンドレル２３に対するテーパー
２７によ多制御される＜ｔｒｉにＩＩＥ３図および第４
図参照）ことである。マンドレルはテーパーをつけられ
ているので、マンドレルの長さ５ｕごとに直径において
１藺の変化氷ある。乙のテーパーを付したマンドレルは
、我々の米国特許出願４８４０８３２９中によシ詳細に
説明かつ例示されている０ シャーリング工程の一部分であるケーシング中における
らせん形−次的折多目の形成は第１０および第１１図に
示されている。最初の折シ目形状は符号４７で示され、
そしてこの折シ目祉引続くホイールの歯によってらせん
形ので次的折り目にアイロン掛け、もしくは圧縮される
。符号４３によシ示される歯の前縁は第１１図に示すよ
うに仁のアイロン掛は接触を作シ出す。ホイールの歯と
部分的に形成された折り目との間の、この最初のアイロ
ン掛は接触が行われる場合、歯の前縁がのらせん形を形
成し、かつＩＩ接歯の前縁を整列すべきことが最も重要
であることを我々は見出し九〇これは第９図中に示され
ており、そこでは一方のシャーＩＪ　ｙグホイール２２
の歯の前縁４３（名目上の直線４８によ多連結したよう
に示されている）が他方のシャーリングホイール２１と
の隣接歯の前縁４３と整列している０これは歯が底死点
位置にあるとき起るのではなくて、底死点位置よシも若
干程度後の地点で起ることが理解されよう、また＠４９
ｔｉ底死点位置を示している０歯が底死点位置を通過す
る量は与えられた式によシ先に説明したように決定され
る。

第９図はまた、マンドレルのテーパー２７の位置を示し
て＞シ、そしてテーパー２７が符号５０の底死点位置の
直前で始まることが示される。典型的な場合は整列地点
が底死点位置を８乃至１００通過したとζろである０ 上記した改良装置および方法を用いて得られた改良され
たシャーリングスティックは、先行技術に係るシャーリ
ングしたスティックと比較して最小のランダム折シ目と
増強された包装効率により特徴づけられている。

本発明のシャーリングホイールと関連して用いられるテ
ーパーをつけたマンドレルの効果は、達成すべき高い包
装効率を可能とする一次的折り目の解放を厳密に制御す
ることができ、またスティックあるいはスラグの円周の
周）に軸対称が維持され、そして仁れが真直ぐなスラグ
をもたらす０また、テーパーを付したマンドレルも、機
械の変更を伴わずに材料厚さ等における変化を微小にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するシャーリング機械の部分を示
す側立面図、第２図は第１図に示した機械の中心部のみ
を示す平面図、第３図は本発明において用いられるテー
パーを付したマンドレルを例示する機械の一部分を示す
拡大した図式的平面図、第４図は第３図に示したテーパ
ーを付したマンドレルの拡大部分側面図、第５図は第１
図乃至第３図に示す１個のシャーリングホイールの一部
分の円周方向の展開図、第６図は１個のシャーリングホ
イールの一部分を示す側立面図、第７図は第６図の７−
７線に沿う部分断面平面図、第８図は第５図の８−８線
に沿う断面図、第９図はテーパーを付したマンドレルお
よびシャーリングホイールの歯に対するその関係を示す
第３図の中心部を示す拡大側面図、第１０図は一次的な
折り目の形成を図式的に示した説廚図、そして第１１図
は第１０図に示した折シ目の形成における実に先の段階
を示す説明図である。 １５・・・インフレートケーシング、２１．２２・・・
シャーリングホイール、２１Ａ、２１Ｂ・・・中心、２
３・・・マンドレル、２７・・・テーパー、２７Ｂ・・
・線、３８・・・歯、３９・・・スペース、４０−・・
歯末の面、４１．４２・・・歯元の面、４３・・・前縁
、４４・・・後縁、４５・・・壁、４９・・・底桟点位
置。 特許出願人　デプロ・インコーホレイテッド（外２名）
″−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の歯つきシャーリングホイールを
   設け、そしてとのシャーリングホイールの歯が、シャー
   のその前縁とケーシングの最大直径との接触点、すなわ
   ちケーシングが既に折シ目の中に押込まれ、そしてその
   折シ目がアイロン掛けされようとする点において、隣接
   ホイールの歯の前縁が略らせん形整列となるように設計
   されているチューブ状ケーシングをシャーリングする装
   置。
2. （２）前記接触点は、ホイールの隣接歯の前線が底死点
   位置を２．３度の角度をもって通過したときに生ずる特
   許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）　前記角度がＡ１すなわち （但し、Ａは底死点位置を通過する隣接歯の前縁の角度
   における度数、 Ｒはシャーリングホイール軸からの歯 の最小半径、 ｒはシャーリングしたケーシングの予 想または予め定めた半径である） である特許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）　各歯は、その外面の半径方向面において略半円
   形断面の溝をもって形成され、そして次にＲが歯肉の溝
   の底部についてのシャーリングホイール軸を経由する半
   径である前記特許請求の範囲のいずれかに記載の装置。
5. （５）各ホイールの歯は円周方向に間隔を置いてホイー
   ルの周ＣＫ離間しているのでｉ−り／スペース比が３：
   ４乃至４：３の範囲内となる前記特許請求の範囲のいず
   れかに記載の装置。
6. （６）　マーク／スペース比が１：１である特許請求の
   範囲第５項記載の装置。
7. （７）歯を備え、各歯紘歯本の面を有し、各歯の歯末の
   面の曲率が以下、すなわち： （ａ）　山頂面は半径方向面における略半円形の横断面
   を有する溝の部分であシ、かつシャーリングホイールの
   周シの凡ゆる点において均一である；そして （ｂ）　ｍの半径方向横断面の半径が、シャーリング中
   の歯の屈曲を考慮に入れるファクター未満の所望完成シ
   ャーリングケーシング乃至スラグ外径の半径である； ようにホイールの直径および所望のシャーリングしたケ
   ーシング乃至スラグの直径から誘導されているシャーリ
   ングホイール。
8. （８）前記ファクターはパドル材料の剛性および用いら
   れた歯の形状の厚さを考慮に入れておシ、そしてこれは
   ケーシングよシも可成ｐ小さい半径をもたらすものであ
   る特許請求の範囲第７項記載のシャーリングホイール。
9. （９）歯の横断面の半径が減少される量は１５乃至３０
   チである特許請求の範囲第７項または第８項記載のシャ
   ーリングホイール。 Ｑｌ　半径が２０乃至３０％だけ減少される特許請求の
   範囲第９項記載のシャーリングホイール。 αυ　各歯の前縁が、線上の一連の点であって、ケーシ
   ング上の所望らせん形折少目線と同時にスラグの外径を
   横断するものによって形成される特許請求の範囲第７項
   乃至第１０項記載のシャーリングホイール。 αり　各歯の後縁は、軸に対し垂直である凡ゆる円形断
   面に関し、前縁および後縁がその断面を切る引続く点間
   の円周長さと、いずれかの点と次のこの種の点間の円周
   長さとの比が一定となるように、前縁に対し略平行であ
   る一連の点によυ形成される特許請求の範囲第１１項記
   載のシャーリングホイール。 峙　各歯の各歯元の面が形成されて、それが歯の山頂乃
   至歯元の面と、すくい角として知られる名目上一定の角
   度をもって交わる特許請求の範囲第７項乃至第１２項の
   いずれかに記載のシャーリングホイール。 α養　可撓性歯を備えることを特徴とするシャーリング
   ホイール。 ０９　可撓性がホイールの外壁中の一連の選択された切
   欠きによシ、ま九ホイールについての適切なゴムまたは
   ゴム状物質の選定によって得られる特許請求の範囲第１
   １項記載の外壁を有することを特徴とするシャーリング
   ホイール。 αＱ　ホイールの切欠きが均一な可撓性をホイールの全
   外周に亘シ生ずるように設計されている特許請求の範囲
   第１５項記載のシャーリングホイール乃至パドル。 ａカ　前記可撓性がケーシングを動かすのに足るような
   干渉をホイールとケーシングとの間に生ずるようにケー
   シングを構成する材料の可撓性に関連している特許請求
   の範囲第１２項乃至第１６項のいずれかに記載のシャー
   リングホイール乃至パドル。 （ｌｓ　ホイールの強度および可撓性を制御するために
   、歯はらせん形であシ、かつ円周方向壁によシ合体され
   るので事実上歯は連続した壁から飛び出ている特許請求
   の範囲第１２項乃至第１７項のいずれに記載のシャーリ
   ングホイール乃至パドル。 ａ９９５乃至１４０の範囲内の圧縮比を有することを特
   徴とするシャーリングしたスティック。 ｃＩＩＪ４５乃至９０％の範囲内の包装効率を有するこ
   とを特徴とするシャーリングしたスティック。