专利名称：一种用于排列加工后的快餐食品薄片的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于排列加工后的快餐食品薄片的设备和方法。尤其是，涉及一种对弯曲的快餐食品薄片的位置进行排列、保持、定向的设备和方法，这些动作是当薄片位于移动的传送装置(例如带式、网式、或振动式)上时通过接触薄片底侧的三个位置而实现的，并且是在薄片油煎后，进入包装程序前完成的，薄片在包装程序中被叠置于例如小罐、其它筒状容器或浅盘中。
考虑到包装，叠置的快餐食品薄片，如放到一个圆柱的小罐里，已经发现由于很多原因是很受欢迎的。这种小罐据称可以一定程度上防止快餐食品薄片被压坏，由于薄片叠置排列紧凑的特点，它们提供了更好地运输这种快餐食品的特性，既可以大批量运输(即将很多小罐放到大纸箱里运输，例如从生产商到零售商)，也可以同样由单个消费者来运输单个的这种薄片包装(如通过小包或野餐篮)。另外，相对于放入袋中的(通常是枕形并且通常需要充入惰性气体以防止食品变质)，这种密封小罐可以使快餐食品薄片的保质期延长，而且一旦小罐被打开，这种小罐还具有利用一个咬合盖来再次密封的能力，这样小罐就具有一个很吸引人的包装选择。
为了能够高效生产和包装油煎后的快餐食品薄片，在整个制作过程中保持控制产品的形状和排列是很必要的。保持这种控制的一个很重要的问题是要确保薄片被加工如油煎或烘烤后，并且正在下游转移装置如传送带或振动盘上移动时，薄片需要排成一列并且均以相同方式定向。此外，成排的薄片在传送过程中形成很多并排的列，有时候还要求改变相邻列之间的距离(如，使它们分离或使它们接触)，以适应下游的处理，如向薄片涂油和/或调味品，或将薄片装入小罐或其它筒状容器或浅盘。
本发明的其它目的、特点和特征可以通过参照附图来阅读以下的描述和权利要求书而得以理解，附图构成了本说明书的一部分内容，其中相同的附图标记在不同的图中表示相应的部件。
图2A是排列设备第一实施例在配合着加工后的快餐食品薄片时的端视图。
图2B是排列设备第二实施例的端视图。
图2C是排列设备第三实施例在配合着加工后的快餐食品薄片时的端视图。
图3是排列设备的一种应用方式的局部侧视图。
图4是排列设备的第二种应用方式的平视图。
图5是本发明排列设备的一种替换实施例的透视图。
图6是图5中的排列设备的局部侧视图。
图1显示了本发明的一种排列设备。该排列设备包括一个或多个细长的排列肋10，该排列肋位于邻近传送装置如振动板或传送带的位置上。或者，排列肋10可以连接在传送装置上并随传送装置移动。每一个薄片C具有一前缘15和一后缘17，它们由传送装置的运动方向来定义，还有一对相对的侧缘16。每个薄片C是弯曲的，以定义一对对立的从一侧缘向另一侧缘延伸的凹凸表面。薄片可以是鞍形，这样就形成了从一侧到另一侧的凹面，和一从前缘到后缘的凸面。在图示的实施例中，排列肋分别是一个延伸的立体形状，并且它的尺寸比要排列的薄片C的尺寸略小。特别地讲，在示出的实施例中，排列肋10是倒置的V形。薄片C最初依靠各自的侧缘16支靠在上游传送装置12上。位于上游传送装置12上的薄片C相互之间基本上没有定向。当薄片C从上游传送装置12被转移到下游传送装置14时，薄片与排列肋10配合，并将一列中的所有薄片相互之间按同一方向定向。本发明上下文中，薄片被“排列”是指当一条从前缘15到后缘17延伸的假想直线18与肋10的纵向轴线(也就是延长方向)基本平行。本实施例中，排列肋10被设置得稍微高于传送装置14并且保持相对于传送装置14静止，本实施例中，传送装置是传送带。排列肋10所具有的形状和尺寸使得与肋配合的薄片可以在薄片底侧(也就是凹面侧)的三个位置中的任意一个上与排列肋接触。
排列肋最好是由硬质的低摩擦率材料制成。不锈钢或其它类似材料适合。
用来将椭圆面片油煎成薄片的油煎模式主要有直排和错置两种。直排模式是由许多等距布置薄片的行组成，并且每行中的薄片都直接位于前面对应的薄片之后。错置模式是将等距布置薄片的行相对于下一行向左或向右偏移。这样，每一个薄片的中心线通常都对应在前的一行薄片的中心线之间的中间位置。错置的行距减小，也就是现在每一个椭圆形薄片的一部分都位于直接在前和在后的薄片中间。
如果薄片以错置模式排列，每一行中相邻薄片的间距将限制排列肋的宽度，以保证与后面一行的薄片的接合，因为后面一行的薄片位于前面一行薄片的中间。
图2A和图2B显示了两种倒置的V形排列肋，它们被构造得用来与不同间距布置的薄片行来配合。
如图2A所示，排列肋20，是大致倒置V形的，它有一个顶点22和两个悬垂侧边24，侧边上具有边缘25。图2A的肋20是一个相对狭窄的肋，当每一行中相邻的薄片空间有限时使用这种肋。肋20的高度大致等于或大于其宽度。肋20设置在传送表面26上并相对于传送表面静止在那里。排列肋20也可以随传送表面26移动，在这种情况下，肋20不是必须悬垂在表面26上。薄片C依靠底缘32位于传送表面26之上，并且通过薄片C下面三个位置中的任意一个与排列肋20接触。两个侧边接触点30比排列肋20最宽尺寸即边缘25的宽度还宽。第三点，也即顶部接触点28，设置于两个侧边接触点30的上部并且比排列肋20的顶点22还稍微高一些。当薄片C与排列肋20排成一行时，薄片并不与排列肋接触，正如图2A所示。当薄片相对于肋20倾斜时，薄片将在最接近的一个或多个的接触点28、30与肋相接触，这就推动薄片在肋上排列。
使移动的薄片依靠三点中较接近的一点或多点与肋接触，这样可以使薄片被沿着同一已知方向保持一致的传送和定位，并且还可以纠正薄片在初始放置中的一些不对的位置。肋的形状可以被制成一种柔性的传送装置以运送薄片，或者它可以被制成振动或滑动的传送带以允许薄片滑过它，或者它可以如图所示安装在移动表面上，这样薄片被肋排列，并由肋下面的传送表面移动通过肋。
如图2B所示，排列肋34，类似于图2A中所示的排列肋20，具有一个适宜的平滑弯曲形状顶点36以及侧边38和边缘39。通常，该排列肋优选相对要更宽、更短。肋34的宽度通常等于或大于其高度。这种更宽的排列肋提供了更好的定向控制，这是因为肋的宽度非常接近于薄片的实际宽度，因此可以使薄片在对应的肋上有更小的倾斜。而且，即使薄片最初相对优选的定向方向严重倾斜，这种降低了高度的顶点36也可以保证薄片与肋34配合。
另一方面，错置结构薄片要求肋的宽度不能与薄片的最大宽度相同，此时可以像图2A所示的肋20那样，这样在肋20的底缘25与薄片侧边接触点30之间有一段相对大的缝隙。这种情况下，定向控制由肋20的顶点22来完成，因为顶点最接近于薄片C的顶部接触点28的高度，而且这是薄片最窄的部分。具有像肋20这样的肋，也就是具有高度与薄片C高度相近的肋的一个缺点是，如果薄片C最初相对于优选的定向方向倾斜，则当薄片在传送装置上移动并将与肋配合时，薄片的前缘可能与肋20的端部或顶点22及其附近相接触，因此妨碍薄片(和所有随后的薄片)与肋20配合。
当排列肋与设有排列肋的传送带联合使用时，一旦薄片被排列和正确定向，通常不再需要提供一个排列肋来维持该定向和排列。发明人发现排列肋最好用在从释放薄片的设备中所释放出的薄片的位置上，沿着随后的传送带向下游延伸10-15英寸，该释放薄片的设备用来转移从烘烤或油煎设备中加工出来的薄片。
图5和图6显示了在图1所示的排列肋10的基础上作的进一步改进，它可以使薄片C与排列肋之间的配合更容易。图5和图6所示的肋70的一部分72具有普通形状，如V形，在此薄片C被排列并被适当定向。排列肋70的前端部74是锥形的以便使薄片能在开始时很容易地配合到肋70上。肋70的两侧也是朝向中心线的锥体，肋的前端是朝下呈锥形的。锥形的前端部74可以使薄片在开始时很容易地配合到肋70上，这是因为当薄片移动到与肋70配合的状态时，肋通过其突出的前端部与薄片下面的凹面配合，从而提供了一个渐进的配合。
根据使用的薄片模式，在涂敷油料和/或调味品之前将薄片列相互分离是必要的。较窄的错置模式就是典型的需要被散开的，这是为了使调味品更起作用。通过将薄片保持在开始传送带上并且使排列肋分散，这样就可以将薄片散开。这个过程如图4所示。很多的薄片在传送带70上向多个排列肋72传送的开始阶段并没有被排列和正确定向。当薄片位于排列肋72的初始部分74的上部时，薄片被排列和恰当的定向。为了使薄片列相互分离，排列肋72包括分叉部分76，分散部分是排列肋上的倾斜定向和相互分开的部分，这样相邻的肋之间的间距就变大了，一直达到所要求的间距时，排列肋72就再次变成平行间隔部分78。
一个优选的用来分离传送带上的薄片的排列肋如图2C所示。肋40具有大致蘑菇形状，其具有与图2A所示的较窄的倒置V形排列肋20相似的尺寸。排列肋40具有凸起上表面42和基底部分44，该基底部分优选悬于传送表面50之上。排列肋40的侧面在边缘46处具有突然中断点，该边缘46位于基底44的高度位置上方，从而定义了一个位于排列肋40下面的开放空间48。当肋分散并且相对于传送带的向前移动以一定角度定向时，陡峭边缘46使传送带带动薄片通过肋变得更困难，从而使薄片侧向穿越传送带。
发明人发现排列肋72的分散部分76相对每一列最初的中心线应最多偏离30°。当排列肋分散时，移动的传送带70拉着薄片顺着肋穿过传送带。如果肋太宽或太短，传送带和薄片之间的摩擦力必须足够大以使薄片通过肋的顶部。另一方面，肋也必须足够光滑以允许薄片沿着它的长度滑过。
如图4中所示的排列和分散肋72，它的每一个部分74、76、72不需要具有相同的横截面。例如，初始部分74和间隔部分78可以具有如图2A和2B所示的倒置V形的排列肋。然而，正如上所述，分散部分76优选具有如图2C所示的蘑菇形的分散肋。
为了在薄片上添加调味品和/或油料，缩短每一列内的薄片间距可以在调味过程中更好的利用调味品。根据采用的油煎模式，在试图将每一列内的连续薄片的间距缩短前，需要将一些长的薄片分割成几段并插入各自的列。如果将要被调味的对象是连续的，那么调味品的使用就会更高效。相应地，每一列薄片列中的薄片稍微搭接(也就是重叠)形成了一个连续的带状被调味对象。
图3示出了一种排列和定向薄片的设备，用来将每一薄片列排列成搭接模式。通常，这种轻微搭接是这样得到的，薄片C依靠它们各自的底缘64被搁置，当将薄片从第一传送带60传送到第二传送带62上时，第二传送带62的移动速度比第一传送带的移动速度稍慢。排列肋66悬在第二传送带62表面之上，并且如图简略示出的被适当安装在以68表示的一个邻近结构上。
薄片C最初在第一传送带60上传送时并不被定向和倾斜，第一传送带60还包括连接油煎器的转移带或类似的转移装置。第一传送带释放薄片的末端位于第二传送带62接收端的上面，这样当薄片C在第一传送带60的末端被释放，薄片可以相应落入第二传送带62之上并被其传送。排列肋66被安置成当薄片落下时可以跨骑在排列肋66之上，因此薄片在此可以被排列和适当定向。
所需的速度变化量是由每一列内连续的薄片的中心到中心的间距的变化量来决定的，也即用来获得期望搭接排列的重叠量。例如，如果一个中心到中心间距为3英寸的薄片列以200英尺/分钟的速度到达，如果被转移到第二传送带62上要得到四分之一英寸的重叠量，则第二传送带的速度应设定为157英尺/分钟。
薄片被排列成稍微重叠的独立的行或列，这样它们很容易并能很高效地被调味。
要将薄片最终分开则需要将每行薄片放置到一个更低的、振动的积聚传送器上，这个过程在将薄片装到小罐、浅盘或类似物之前完成。如果薄片是稍微重叠的独立列，可以有很多选择来完成最终的分开。
如果要求速度保持一致，薄片将被转移到另一个速度相同的更宽的传送带上，该传送带上有分散肋(如上述的图2C所示的分散肋)来分开列，以配合各自的单独的振动通道，这个振动通道是用来积聚和将薄片装入小罐、浅盘或类似物的。这种情况下，上部通道分隔物将分离产品。另一方面，上部通道分隔物在薄片处理过程中不能太早使用，否则独立的产品通道就不能被利用，如果独立的产品通道不能利用，上部通道分隔物将导致产品堵塞，这也是本发明排列设备的一个要求。
如果重叠过程中的传送带的速度被大大降低，通道就可以更容易的在振动分离器上分离，该振动分离器既可以使用分散肋也可以使用上部通道分离物。
尽管本发明以目前认为最实用和优选的实施例进行了描述，但是应该理解为本发明并不仅局限于此，相反，它应包含各种不脱离本发明精神和保护范围的相应的改进和等同结构。因此可以认为即使使用了与本发明中定义的不同参数也并不脱离权利要求所限定的本发明的创新方面。
权利要求
1.一种用于对多个薄片中的每个进行排列和定向的设备，每一个薄片包括一个前缘、一个后缘和一对相对的侧缘，每个薄片都有大致相似曲面形状并形成从一侧缘延伸到另一侧缘的凹面和凸面，所述设备包括一个传送装置，其被构造和布置得用来传送薄片，薄片的凹面向下，并靠相对的侧缘支撑在传送装置之上；及一个细长排列肋，其被构造和布置得用来与每个薄片相配合，以使薄片跨骑在所述肋上，而相对的侧缘支撑在所述传送装置上，并至少沿着所述传送装置的一部分被传送，还使得与肋配合的每一个薄片相对于与肋配合的其它薄片都沿着基本相同的方式被定向，并且将每一个薄片如此定向，即一条从薄片的前缘到后缘的假想直线基本上沿着肋的延伸方向排列。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传送装置包括第一传送机和第二传送机，薄片从第一传送机被传送到第二传送机，所述肋相对于所述第二传送机协调布置，当薄片从所述第一传送机移到第二传送机上时，使薄片与所述肋配合。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传送装置包括一个移动传送表面，所述肋相对于所述移动传送表面而言是固定的，以使薄片在被所述移动传送表面移动时沿着排列肋滑动。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述排列肋的横截面是倒置的V形。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述排列肋的高度比宽度大。
6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述排列肋的高度比宽度小。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述排列肋具有一个凸起上表面。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述排列肋具有一个基底部分，所述凸起上表面具有位于所述基底部分上方的边缘。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传送装置包括第一传送带和第二传送带，所述第一传送带位于所述第二传送带的上方，所述第二传送带相对于所述第一传送带纵向设置，当薄片在所述第一传送带的末端被释放后，薄片相应落入所述第二传送带之上并被所述第二传送带传送，所述排列肋相对于所述第二传送带是固定的并且被这样设置，即当薄片从所述第一传送带落入所述第二传送带时跨骑在所述排列肋上，并且薄片相对的侧缘支撑在所述第二传送带上以使薄片在所述第二传送带上排列。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一传送带的移动速度比所述第二传送带的移动速度快，从而薄片从第一传送带传送到第二传送带上之后，每一个薄片局部搭接在前一薄片上。
11.如权利要求1所述的设备，包括多个排列肋，每个排列肋彼此平行。
12.如权利要求1所述的设备，包括多个排列肋，所述排列肋包括分散部分，分散部分彼此倾斜设置，以使与所述排列肋配合的薄片列被彼此分开或彼此接近。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述排列肋分别包括在所述分散部分之前的初始部分，所述初始部分彼此相互平行，以及紧随所述分散部分的间隔部分，所述间隔部分彼此相互平行并且比所述初始部分的分开距离更远。
14.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述排列肋具有一锥形前端以保证薄片被传送到所述传送装置时首先与所述排列肋配合。
全文摘要
一种用来排列具有大致曲面形状的快餐食品薄片(6)的排列设备，其包括一个相对于薄片传送表面(14)设置的纵向延伸排列肋(10)。当薄片(6)沿着传送表面(14)被传送时，薄片跨骑在排列肋(10)上，而排列肋的相对侧缘(16)支撑在传送表面上。与排列肋(10)的配合使得薄片(6)大致上被排列肋排列，并因此而被彼此相对排列。
文档编号A21C15/00GK1476297SQ01819443
公开日2004年2月18日 申请日期2001年11月8日 优先权日2000年11月28日
发明者史蒂夫·布雷思韦特, 史蒂夫 布雷思韦特 申请人:瑞科特公司