专利名称：二层食品生产装置的制作方法图1装置的俯视图。图3是将图1装置的上部部分局部剖切所表示的侧视图。图4是将本发明的替代装置的上部部分局部剖切所表示的侧视图。参照附图，以同样的参照符号表示相同或类似的零件；图1、图2与图3表示了本发明连续生产二层制品的装置的最佳实施例。在开始切断工序之前，该二层制品实际上是细长的、即棒状制品，其横断面实际上是矩形、或者实际上为圆形或稍成圆形。该制品由二层即外包材食材(称为外包材)、与被该外包材食材包覆的内包食材(称为内包材)构成。从装置1生产的最终食品，从细长的制品经切断工序形成。该最终制品实际上是球形或半球形而且为二层，可以是丸子形状、或以米为主要原料的其他食品等各种形式。在本发明中，外包材是米原料、小麦原料、乳酪、肉、水产加工品、软糖状食品、其他食材；内包材是馅、果酱、乳酪、水产加工品、软糖状食品、其他食材。本说明书中所说的“最终食品”，并不是通常所说准备用于供给消费者的最终食品，而单是指实际上为球形或半球形或其他形状的包覆食品。对从业者来说，当然明白对从装置1生产的制品还要施以任意的烹调工序，如加热工序、蒸工序、其他工序。在图1中，装置1包括架台3，在该架台3的上部设有用于供给内包材5的内包材料斗7和供给外包材9的外包材料斗11。如图2中更进一步明确的那样，装置1中包括有在带或输送机等线形输送机25上可生产多重列(在本实施例中为2列)最终制品的2个组合的一体组合。在内包材料斗7下侧，安装着内包材供给机15，它从料斗7接受内包材向一对重合喷嘴13A、13B供给。同样，在外包材料斗11下侧，安装着外包材供给机17，它从料斗11接受外包材向一对重合喷嘴13A、13B供给。内包材供给机15与外包材供给机17，相对于装置1的垂直中心轴线(图中未示出)对称配置。
为了对应二列生产，重合喷嘴13A和13B分二列配置于供给机15与17间，将从内包材供给机15供给的内包材及从外包材供给机17供给的外包材向下方推出，使它们相附着，使其形成外包材包覆内包材的细长制品的形态。
同样为了对应二列生产，在架台3内也设置了二列可垂直移动的切断机构(图1中仅示出1个)，各切断机构21分别配置于与其相对应的重合喷嘴13A、13B下侧。各切断机构21，从对应的重合喷嘴13A、13B接受细长制品切断、生成圆的包覆制品。各切断机21是公知的，例如可以是转让给本申请的受让人的美国专利第5882711号所公开的机构，但也不仅限于此。
在架台3内，在切断机21的下侧配置着带式输送机25，该输送机，接受由切断机构21供给的包覆制品将其输送到下一工序。线形输送机与带式输送机已为公知，但不限于图示的构成。
参照图2来说明内包材供给机15与外包材供给机17。
由于供给机15及17相互为相同的构成，下边以内包材供给机15的零件构成及其功能为代表进行的说明，对以相同符号表示的外包材供给机17的零件也可互换使用。
内包材供给机15包括有从内包材料斗7接受内包材的2轴螺旋输送机27、和一对叶片泵29A、29B，各叶片泵29A、29B是计量泵，将从螺旋输送机27供给的规定量的内包材连续压送到对应的重合喷嘴13A，13B。为对应于二列生产，叶片泵29A、29B也设置二列。
2轴螺旋输送机27包含有螺旋器壳体31及一对水平螺旋器33A、33B。壳体31的内底部分形成分别具有半圆形断面的一对沟，在沟内配置着水平螺旋器33A、33B。这些沟与其中的水平螺旋器33A、33B被延伸，实际上是与线形输送机25的输送方向平行的。
各螺旋器33A、33B具有卷绕于其水平转动轴36A、36B周围的螺旋叶片35A、35B。螺旋叶片35A、35B以等节距向相反方向卷绕。一对螺旋器33A、33B可向相互相反的方向同步转动。根据所供给食材的特性，螺旋叶片35A、35B可以像图2所示那样做成等相位；或者也可以将这些螺旋叶片做成位相对称或相近。
为了使螺旋器33A、33B向相反方向同步转动，在本实施例中，可与螺旋器33A、33B的基端自由结合脱开的转动轴36A、36B，可直接连动连结于适当的控制马达，比如伺服马达37A、37B。
代替这种组合，也可以是将等直径相互结合的一对齿轮设于转动轴，再将这些齿轮通过包括齿轮列、链、皮带等的适当的传动机构连动连结到适当的控制马达，比如伺服马达上。
为对应二列生产设置了一对螺旋器33A、33B，但也可以取而代之，而采用1个直径比较大的螺旋器，可以达到与一对螺旋器33A、33B同样的功能。
在图2中，为使螺旋器33A、33B向相反方向同步转动若伺服马达37A、37B以适当的方式转动，螺旋器33A、33B将需要供给的食材推进所对应的叶片泵29A、29B。如上所述，由于可根据食材的特性对螺旋叶片35A、35B的相位进行适当调节，故可适度地移送食材。
各叶片泵29A、29B包括垂直转动轴43A、43B和从该轴向径向伸出并可沿径向自由移动的一组叶片49。可沿径向自由移动的一组叶片49，使得在圆周方向按一定间隔配置于转动轴43A、43B周围的叶片49形成放射状配列。一对叶片泵29A、29B收容于泵壳体39内，该泵壳体39与螺旋器壳体31的敞开端相连通。泵壳体39含有形成锥形通路41的锥形内壁，其锥形通路41具有从与螺旋器壳体31相邻接的一侧向相反一侧变小的圆锥状锥部。泵壳体39在锥形内壁还具有一对凹部、该凹部通过开口41A、41B向锥形通路41连通。这些凹部收容了对应的叶片泵29A、29B，使对应的叶片泵29A、29B的垂直转动轴43A、43B相对于锥形通路41的狭窄侧呈对称地、可旋转地进行配置。
为使轴43A、43B向相反方向同步转动，在本实施例中，它们互相通过适当的传动机构45，比如皮带和齿轮列等连动连结，同时连动连结于适当的控制马达(图未示出)。取而代之，也可以使轴43A、43B分别连结控制马达，独立控制它们的转动。
垂直转动轴43A、43B与垂直旋转筒47A、47B一体设置，这些垂直旋转筒47A、47B设置成与泵壳体39内的螺旋器33A、33B同高。在各旋转筒47A、47B的内壁上形成多个狭缝，这些狭缝沿圆筒的长度方向延伸，可水平移动地沿径向收容多个叶片。在泵壳体39中设置具有适当形状的凸轮51A、51B，使叶片49对应回转筒47A、47B的转动向径向移动。另外，在锥形通路41深处，在泵壳体39的内壁52接触于旋转筒47A、47B的部位，从壳体39的内壁52突出分支壁53。
在锥形通路41的相反侧，回转筒47A、47B具有排出口54A、54B，这些排出口连通重合喷嘴13A、13B。这种配置构成可缩短从叶片泵29到重合喷嘴13A或13B的路径长度。因此，若回转筒47A、47B按箭头A方向转动，通过螺旋输送机被移送的食材，被送到共同的锥形通路41，由分支壁53均衡分成2股，这些食材的分割出来的部分从叶片49的前端依次向回转筒47A、47B方向移动。从而，回转筒47A或47B内相邻接的叶片49A或49B间形成的各空间，以食材的一半的部分进行充填。这样，回转筒47A、47B内的食材，从排出口54A、54B被定量排出，供给重合喷嘴13A、13B。
根据上述构成，各叶片泵29A、29B的容量，可由加长各回转筒47A、47B的长度、且加宽各叶片49的宽度而很容易地增大。换句话说，由于在不改变各叶片49径向尺寸情况下来改变各叶片泵29A、29B的容量，即使叶片泵的容量有变化，在各叶片泵内食材移动的路径长度仍可保持一定。
使叶片泵29A、29B的转动轴43A、43B转动，由螺旋输送机27移送的食材被通过各叶片充填入规定的空间时，食材必须不产生所不期望的搅拌。为了达到这个目的，将回转筒47A、47B与内壁52A、52B接触的部分52C、52D的长度作为相邻接叶片间的节距，扩大形成食材充填叶片49间的锥形通路41的入口41A、41B。
最好是，由比如计算机等适宜的控制装置分别控制螺旋输送机27的控制马达37及叶片泵29A、29B的控制马达，通过控制其旋转比，可使食材充分充填于叶片泵29A、29B的各叶片49间的规定空间。从而，通常可从叶片泵29A、29B连续供给定量的食材。如这样控制，由于可对螺旋输送机27的控制马达37的转速与叶片泵29A、29B的控制马达的转速之比率进行可变控制，且各控制马达的转速也可控制。其结果，在锥形通道41中对食材不需施加过大的压力，即可将食材充分充填于叶片泵29A、29B的计量室，故可望进行生产能力的调整。
各重合喷嘴13A(13B)包含有排出内包材5的内侧喷嘴55A(55B)、和排出外包材的外侧喷嘴57A(57B)，外侧喷嘴包围着内侧喷嘴。连接管59分别连接于内侧喷嘴55A(55B)与内包材用叶片泵29A(29B)之间，和外侧喷嘴57A(57B)与外包材用叶片泵29A(29B)之间。这些连接管59，在食材通过时不会造成所不期望的搅拌等不良影响，比现有连接管直径大且短。
如上所述，由于螺旋输送机27、叶片泵29A、29B，重合喷嘴13A、13B在其构造上可分解组装，故清扫维护非常简便。
下边说明上述装置的操作。将内包材5与外包材9充填于内包材用料斗7及外包材用料斗11。若驱动内包材供给机15及外包材供给机17的各螺旋输送机，料斗7内的内包材5及料斗11中的外包材9分别被圆滑地水平移送到相对应的叶片泵。从各螺旋器移送端33E来的等量内包材5及外包材9，不会受到所不期望的搅拌，通过可能的锥形通路41，在泵壳体39内由分支壁53等量分割。分割开的食材被送入加大了开口的对应的叶片泵29A、29B，被直接移送到相邻叶片49间规定的空间里。
这时，锥形通路41从其入口向其内部部分内径逐渐增大，同时由于具有连通叶片49的宽出口41A、41B，食材被圆滑地向叶片引导。从而，由于食材可充分充填于相邻叶片间，通常可从叶片泵29连续排出定量的食材。
在重合喷嘴13A与13B中，从外包材供给机17的叶片泵29A、29B排出的外包材9具有细长形状，从内包材供给机15的叶片泵29A、29B排出的内包材5也具有细长形状，且由细长形状的外包材9所包覆。
这种从重合喷嘴13A与13B排出的二层构造的细长食材，通过对应的切断机构21。各切断机构21切断细长的食材，形成内包材5由外包材9完全或部分包覆的球形或稍成球形的制品23。
切断食品(最终制品)23，落到线形输送机25上、成二列输送到下一工序。
如上所述，螺旋输送机27的螺旋器33A、33B、叶片泵29A与29B、重合喷嘴13A与13B设在同一高度。根据这种构成，在加大各叶片49宽度并加大叶片泵29A与29B的容量的情况下，仍可保持各叶片49的径向长度为一定，而且计量室径向深度变化也极小。从而，可迅速向叶片泵29A与29B的计量室充填食材，不会产生充填不足的问题。
在上述实施例中，螺旋输送机27的螺旋器33A与33B和叶片泵29A与29B在同一高度水平配置。作为替代装置，本发明的装置也可像图4所示那样，与纵向型螺旋器组合使用。图4示出了本发明装置的替代组合，该组合取代图1至图3所示实施例的水平内包材供给机15及内包材料斗7、和水平外包材供给机17及外包材料斗11，而采用垂直内包材供给机16与垂直外包材供给机18。垂直内包材供给机16与垂直外包材供给机18是漏斗状料斗，在其各料斗内，与其料斗同轴设置垂直螺旋器34(在图4中仅示出内包材供给机16的螺旋器34)。这些垂直供给机16与18，其出口设在位于第一实施例的通路41(图4中未示出)附近。垂直内包材供给机16与垂直外包材供给机18的垂直螺旋器34的转动，将食材从上方移送到下方，圆滑送入叶片泵30内。内包材与外包材由叶片泵压送到与第一实施例的重合喷嘴13A和13B同样的相对应的重合喷嘴14中，以与第一实施例同样的方式由切断机构与线形输送机(图4中未示出)处理。在图4中作为二层构造的细长食品其推出组合，为了方便仅示出一个，但至少要设置二个以上的组合，它们相互平行，且其宽度处在线形输送机的输送方向上。
对于从业者来说很明显，在不脱离本发明的目的与要旨情况下可做种种变更与变形。例如，上述实施例中叶片泵的转动轴表示为垂直轴，但并不限于此，也可以设计成水平的或倾斜的。


在带式输送机25上生产二列二层球形食品23的一体的组合。一体的组合包括用于供给内包食材5及外包食材9而相互相对的内包材供给机15及外包材供给机17。在供给机15与17间的间隙中设置叶片泵29A、29B和一体的重合喷嘴13A、13B。叶片泵29A、29B将对应的食材5、9从供给机15、17向重合喷嘴13A、13B压送。各重合喷嘴将内包材5及外包材9作为1个二层构造的细长食品排出。一体的组合还包括切断机21，它将细长食品切断成多个二层构造的球形食品23在输送机25上成二列落下。