KR100580366B1 - 혼합 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

혼합 시스템은 공급위치(350)에서 특정한 양의 음식재료를 연속적으로 배치단위로 공급하기 위한 배분장치(Portioning Device, 200)를 포함한다. 혼합 어셈블리(Mixing Assembly, 300)는 상기 음식재료 공급위치에 연속적으로 정렬될 수 있는 많은 혼합 챔버(Mixing Chamber, Ti)를 포함한다. 상기 음식재료 공급위치(350)로부터 떨어진 첨가제 공급위치(352, 354)에서 첨가제의 측정량을 분배하기 위한 디스펜서(Dispenser, 310)가 제공된다. 상기 혼합 챔버(Ti)는 상기 음식재료 공급위치(350)와 상기 첨가제 공급위치(352, 354)를 연속적으로 정렬하기 위하여 폐쇄경로에 대하여 이동가능하다. 제어 시스템(700)은 상기 배분장치, 혼합 어셈블리와 디스펜서의 작동을 제어한다.

음식재료, 혼합장치, 가미, 포장, 첨가제

Description

혼합 시스템 및 방법{Mixing System and Method}

본 발명은 혼합 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 조미료, 예컨대 소금 또는 양념과 같은 첨가제 또는 토큰(Token)이나 유사한 것을 포장(Packing) 전에 음식재료(Foodstuffs)에 첨가하는 음식재료와 함께 사용되는 혼합 시스템 및 방법에 관한 것이다.

포테이토(Potato)나 콘(Corn)을 기본으로 한 재료(Items)와 같은 스낵 음식재료(Snack Food Items)에 조미료를 첨가하기 위한 장치가, 예를 들어, 일본 특허공보 특허4-35132호, 제2689139호 및 미국특허 제5,090,593호와 제5,846, 324호 등에 개시되어 있다. 이들 종래기술에서는, 튀김기(Frying Machine)로부터 꺼낸 포테이토 칩들(Pototato Chips)과 같은 재료들은 회전드럼(Rotary Drum) 내에 공급되어, 이것과 혼합되도록 가미재료(Seasoning Material)가 특정 비율로 첨가된다. 다른 조미료가 사용될 때마다, 상기 가미장치의 후속공정의 모든 성분들을 세척하는 것이 필요하다. 이것은 일반적으로 개별 포장 제품으로 만들기 위하여 수납된 재료를 특정한 중량의 배치(Batch)로 나누기 위한 계량장치(Weighing Machine)를 포함한다는 것을 의미한다.

그런데, 후속공정측의 이들 모든 장치를 세척한다는 것은 귀찮고 시간을 소 비하는 일이라는 것은 말할 필요도 없다. 더욱이, 이들 모든 장치들이 그러한 세척작업을 하는 동안 정지되므로, 시스템의 생산성에 중대한 악영향을 끼친다.

생산라인 상의 장치들은 청소될 때, 먼저 전(前)공정측의 장치가 정지되지만, 후속공정측의 장치들은 그 진행되는 제품이 없어질 때까지 계속 운전을 하게 된다. 시스템이 완전히 중지되기 전에 작업자는 최종 생산된 제품의 수량을 정확하게 제어할 수 없기 때문에, 충분하지는 않지만 완제품을 담는 콘테이너(Container)를 남겨 둘 수 있을 것이다.

더욱이, 첨가제의 첨가는, 특히 하나 이상의 첨가제가 요구되는 경우 생산시간을 지연시키게 된다.

본 발명의 제1견지에 따르면, 그 혼합 시스템은, 공급위치에서 특정한 양의 음식재료를 연속적으로 배치단위로 공급하기 위한 배분장치(Portioning Device); 상기 음식재료 공급위치에 연속적으로 정렬될 수 있는 다수개의 혼합 챔버(Mixing Chamber)를 포함하는 혼합 어셈블리(Mixing Assembly); 상기 혼합 챔버는 상기 음식재료 공급위치와 상기 첨가제 공급위치에 상기 혼합 챔버들을 연속적으로 정렬시키도록 폐쇄경로에 대하여 이동가능하고, 상기 음식재료 공급위치로부터 떨어진 첨가제 공급위치에서 첨가제의 측정량을 분배하기 위한 디스펜서(Dispenser); 상기 배분장치, 혼합 어셈블리와 디스펜서의 작동을 제어하기 위한 제어 시스템; 및 상기 공급장치의 후속공정에 상기 혼합 어셈블리의 아래에 위치하여 백(Bag)에서 상기 일정량의 음식재료를 포장하기 위한 포장장치(Packaging Device)를 포함하고, 각 혼합 챔버는 상기 포장장치에 내용물을 배출하도록 상기 포장장치 위에서 작동할 수 있다.

본 발명의 제2견지에 따르면, 음식재료에 하나 또는 그 이상의 첨가제를 혼합하는 방법은, 공급위치에서 각 혼합 챔버에 상기 특정량의 음식재료의 배치(Batch)를 연속적으로 공급하고; 상기 공급위치로부터 하나 또는 그 이상의 첨가제 공급위치까지 폐쇄경로에 대하여 상기 혼합 챔버를 이동시키며; 그 공급위치 또는 적어도 하나의 첨가제 공급위치에서 상기 혼합 챔버에 측정된 양의 첨가제를 배분하고; 상기 혼합물을 배분하며; 그리고 상기 공급장치의 후속공정에서 포장장치(Packaging Device)를 이용하는 상기 혼합 챔버의 아래에 위치하여 백(Bag)에서 상기 혼합물을 포장하는 것을 포함하고; 각 혼합 챔버는 상기 포장장치에 내용물을 배출하도록 상기 포장장치 위에서 작동할 수 있다.

본 명세서에서, "양"이라 함은 수량, 중량, 부피 또는 상기 음식재료에 적당한 어떠한 다른 측정량을 내포한다.

종래기술과 대비하여, 본 발명은, 연속적인 요리단계 과정보다는 오히려 첨가제가 음식재료에 적용되도록 배분장치의 후속에 혼합 어셈블리를 제공한다.

또한, 상기 시스템은, 특히 조미료와 같은 첨가제를 함유한 경우 상술한 세척 문제를 극복한다. 따라서, 계량기나 그와 유사한 것에 의해 상기 음식재료가 특정한 양의 배치로 나누어진 후 첨가제가 적용되기 때문에, 적용되는 첨가제 재료는 상기 계량기와 접촉하지 않게 되며, 새로운 첨가제가 적용될 때마다 상기 계량기를 세척할 필요가 없다. 따라서, 상기 시스템은 세척 작업을 위해 멈출 필요가 없고 이에 따라 생산성이 극히 개선된다. 더욱이, 상기 계량기는 세척할 필요가 없기 때문에 독립적으로 구성할 필요가 없다.

본 발명의 다른 중요한 점은, 상기 음식재료 공급위치에 연속적으로 정렬될 수 있는 많은 혼합 챔버를 제공한다는 것이다. 이것의 장점은, 다른 혼합 챔버가 음식재료의 연속적인 배치로 채워지거나 비어 있을 때에도 첨가제가 혼합 챔버에 분배될 수 있다는 것이다. 더욱이, 본 발명은, 다른 혼합 챔버가 채워지거나 비워 있는 동안 혼합과정이 수행되도록 할 수 있다. 이 결과로 인해 생산성이 크게 증가한다. 예컨대, 토큰과 그 유사한 것의 경우, 토큰이 다른 속도로 상기 음식재료에 떨어지는 경향이 있으며 종래에 가끔 상기 백(Bag)의 씰링 영역에서 끝나더라도, 상기 음식재료에 토큰을 첨가할 시간이 있다.

상기 혼합 챔버들은 콘베이어(Conveyor)나 그와 유사한 것 위에 설치될 수 있지만, 바람직하게는 회전식 지지체(Rotary Support) 위에 설치되는 것이며, 상기 제어 시스템은 상기 지지체의 회전을 일으키고, 이에 따라 폐쇄경로를 따라 상기 혼합 챔버들이 이동하도록 적용된다.

어떤 경우에는, 상기 혼합 챔버들이 연속적으로 공급되도록 단일 첨가제 디스펜서(Single Additive Dispenser)가 제공되지만, 다른 경우에는 하나 이상의 첨가제 디스펜서가 제공될 수 있고, 각 디스펜서는 상기 혼합 챔버의 이동 경로를 따라 위치된 각각의 첨가제 공급위치와 연관된다. 그러나, 하나 이상의 디스펜서는 동일한 첨가제 공급위치에 위치할 수 있다. 또한, 첨가제 공급위치는 음식재료 공급위치와 동일할 수 있다. 이들 첨가제 디스펜서들은 동일한 배치의 음식재료와 첨가제를 혼합하는데 사용될 수 있고, 또는 선택적으로 다른 음식재료와 함께 상기 시스템의 다른 작업 중에 사용될 수 있는데, 상기 첨가제는 특별한 음식재료를 분배하는데 대응하여 선택된다.

상기 첨가제들은, 소금이나 양념과 같은 조미료, 필요에 따라 구매자가 상기 조미료 자체를 첨가하는 맛을 내는 향 또는 토큰, 색다른 장난감과 그 유사한 것과 같은 음식이 아닌 재료를 포함한 다양한 형태일 수 있다.

전형적으로, 조미료는 소금이나 양념과 같은 가미제(Seasoning)를 포함하지만, 여러 미립자(Particulate), 분말 또는 상당히 일정하게 적용하는 것이 필요한 전형적인 액체 첨가제를 포함할 수도 있다. 또한, 조미료는 치즈와 양파 맛과 같은 "E number"로 보통 정의되는 "화학" 조미료를 포함한다.

상기 첨가제(들)가 음식이 아닌 재료이거나 포장된 재료인 경우에는, 혼합물이 분배되는 혼합 챔버에 간단히 배분될 수 있다. 그러나, 상기 첨가제가 조미료와 같은 음식관련 재료를 포함하는 경우, 상기 방법은 분배단계 이후에 상기 첨가제(들)와 음식재료를 혼합하도록 혼합 챔버를 작동하는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이것은 상기 혼합 챔버를 흔들거나 더 편리하게는 상기 혼합 챔버를 회전시키는 것을 내포할 수 있다.

전형적으로, 상기 혼합 챔버는, 상기 첨가제(들)와 음식재료를 혼합하도록 실질적으로 계속 작동되지만, 이들은 간헐적으로 작동될 수도 있다.

전형적으로, 상기 혼합 챔버들은 상기 음식재료 공급위치로부터 떨어진 위치에서는 빈 상태이다. 이것의 장점은, 다른 혼합 챔버가 일정량의 음식재료로 채워있을 동안, 혼합 챔버가 비워져 있을 수 있다는 것이다. 그러나, 동일한 실시예에서는, 각 혼합 챔버는 이것으로 인해 필요 공간을 줄이기 때문에 음식재료 공급위치에 위치할 때 빈 상태이다.

본 발명은, 첨가제의 종류에서의 변화가 빨리 자동적으로 실행될 수 있다.

본 발명은, 여러 첨가제 또는 첨가제의 조합을 갖는 제품이 단일 생산라인에서 생산될 수 있도록 첨가제를 즉시 바꿀 수 있다.

상기 시스템은 싸고 견고하다.

상기 음식재료들은, 전형적으로 포테이토 칩과 같은 스낵 음식 제품이지만, 곡물, 땅콩, 비스켓, 과자류 등과 같은 다른 음식재료를 포함할 수 있다.

상기 음식재료들은, 전형적으로 분배과정에 앞서 맛을 내지 않은 것이만, 부분적으로 미리 맛을 낸 것일 수 있다.

상기 배분장치는 전형적으로 계량기(Weigher)이지만, 재료의 수량, 부피 또는 형태에 의해 구분될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 시스템과 방법에 대한 일부 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 기술할 것이다:

도 1은, 본 발명을 구현하는 혼합 시스템의 기본 구조를 도시한 개략적인 블럭도이고;

도 2는, 도 1에 도시된 바와 같은 조미장치(Flavouring Device)의 기본 구조를 도시하기 위한 개략적인 블럭도이며;

도 3은, 도 1에 도시된 혼합 어셈블리의 개략적인 사시도이고;

도 4A는, 상기 혼합 어셈블리의 평면도이고, 도 4B는 드럼을 회전시키기 위한 일부 기구(Mechanism)의 측면도이며;

도 5A, 도 5B 및 도 5C는 음식재료와 조미료가 어떻게 함께 혼합되는 지를 도시하기 위한 개략 단면도이고; 그리고,

도 6은, 데이타가 어떻게 메모리에 저장될 수 있는 지를 도시하고 있다.

다음에, 하나의 실시예에 의해 본 발명을 기술한다.

도 1은, 본 발명을 구현하는 혼합 시스템의 기본 구조로서, 가미하지 않거나 맛을 내지 않은 음식재료를 수송하기 위한 수송장치(100), 하나의 백에 채우기 위한 특정량의 배치로 상기 수송장치(100)에 의해 수송된 음식재료를 배분하거나 나누기 위한 계량장치(200), 상기 음식재료의 각 배치에 조미료와 같은 첨가제를 적용하기 위한 혼합 어셈블리(300), 맛을 내거나 가미된 음식재료를 포장하기 위한 포장장치(Packaging Device, 400), 조미료의 측량이나 적용에서 에러(Error)에 의해 생긴 결함 제품들을 생산라인으로부터 제거하기 위한 분류장치(500), 포장된 제품을 하나의 박스(Box)로 포장하기 위한 패킹장치(Packing Device, 600) 및 상기 장치(100, 200, 300, 400, 500 및 600) 각각을 제어할 뿐만 아니라 그 작동을 조정하기 위한 제어 유니트(700)를 포함한다.

상기 수송장치(100)는 튀김기(Frying Machine, 미도시)로부터 음식재료를 수납하여 이들을 상기 계량장치(200)에 수송하기 위한 것이다. 상기 수송된 음식재료를 그 위에서 지지하기 위한 진동피더(Vibrating Feeder, 110)가 그 후속공정의 끝단에 제공된다. 공급요구신호(S1)가 상기 계량장치(200)로부터 수령될 때, 상기 진동피더(110)는 일정한 시간 동안 그 위에 있는 상기 음식재료를 상기 계량장치(200)로 이송하도록 진동한다.

상기 계량장치(200)는, 상기 진동피더(110)에 의해 이송된 음식재료를 수납하여 최종제품으로서 각각 하나의 백을 채우기 위한 음식재료 배치로 만들기 위한 것이다. 그것은 상부에 분산피더(Dispersion Feeder, 210)를 구비하며, 그 위의 음식재료의 양이 너무 적으면, 상술한 공급요구신호(S1)를 상기 진동피더(110)로 전송한다.

배출요구신호(S2)가 상기 어셈블리(300)로부터 수령될 때, 계량장치(200)는 그 속에 유지되어 있던 특정한 양의 음식재료 배치(m)를 배출하도록 타이밍호퍼(Timing Hopper, 220)의 문(223)을 연다. 그 후, 계량장치(200)는 특정한 양이나 중량을 갖는 다른 배치로 나누도록 계량동작을 개시하여 이 새로운 배치를 막 비어 있던 타이밍호퍼(220) 내에 배출하며, 다음 배출요구신호(S2)를 기다린다.

상기 계량장치(200)의 목적은 음식재료를 나누고 이들 배치단위로 배출하는 것이다. 이러한 배분은 반드시 중량에 의할 필요는 없고, 부피 또는 수량에 의할 수도 있다. 개별적으로 다른 크기를 갖는 형태의 스낵음식의 경우에는, 복수의 계량호퍼 사이에 있는 상부 중앙에서 공급된 음식재료를 분배하는 분산피더(210)를 사용하도록 채용된 미국출원 5,757,866에서 기술된 바와 같은 조합 계량기를 사용하여, 이들 계량호퍼에서 재료의 개별 중량을 측정하고, 상기 계량호퍼의 선택된 조합으로 상기 재료의 전체 중량이 특정한 양이 되도록 상기 조합된 계량호퍼를 선택하는 것이 편리하다. 이러한 형태의 계량기가 있다면, 불규칙한 형상의 재료 조차도 정확하게 배분할 수 있다.

계량 중 에러가 생기면, 상기 계량장치(200)는 제어 유니트(700)에 에러신호(S3)를 전송한다. 에러신호(S3)를 수령할 때, 상기 제어 유니트(700)는 에 러배치(Error Batch)에 첨가제를 배분하지 못하도록 상기 어셈블리(300)에 정지신호(S4)를 전송한다. 따라서, 부정확한 양을 갖는 배치가 배출되면, 이 배치는 가미되지 않고 보정되어, 다르게 가미된 제품을 생산하는데 사용하거나 동일한 조미료를 갖는 용도를 위해 순환될 수 있다.

도 3은, 상기 혼합 어셈블리(300)에 대한 실시예를 도시하는데, 복수의 작은 혼합 드럼(Mixing Drum)이나 챔버(T₁-T_m)가 수직 회전축(O)에 대한 폐쇄경로를 따라 회전하여, 공급위치(350)에서 타이밍호퍼(220)의 아래에서 각 첨가제가 배분될 수 있는 한 쌍의 첨가제 공급위치(352, 354)와 배출위치(356)를 지나도록 구성된다. 이러한 이동 중, 각 드럼은 스스로 자전한다. 도 4A를 참조하여 더 상세히 설명하면, 상기 드럼(T₁-T_m)은 회전축(O)으로부터 반경방향으로 연장되는 아암(Arm, 321)의 끝단에 부착되어, 회전축을 따르는 중앙 회전축이 회전될 때, 상기 드럼(T₁-T_m)은 아치형 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 아암(321)과 함께 수평으로 회전한다. 각 아암(321)은 상기 회전축(O)으로부터 멀리 떨어진 끝단 위에서 연장 방향에 대하여 회전하도록 채용된 회전부재(321b)가 장착된다. 도 4B에 도시된 바와 같이, 상기 회전부재(321b)는 고정된 직선 래크(Rack, 323)와 피니언(Pinion, 322)에 연결되며, 상기 아암(321)이 회전축(O)에 대하여 수평으로 회전할 때, 상기 고정 래크(323)와 맞물린 피니언(322)이 상기 래크(323)를 따라 회전하도록 프레임(Frame, 327) 위에 지지된다. 그 결과, 상기 드럼(T₁-T_m)과 관련된 것은 물론, 상기 피니언(322)과 통합하여 형성된 회전부재(321b)는, 상기 아암(321)의 회전축에 대 하여 회전한다. 상기 래크와 피니언 시스템은, 각 드럼의 슬라이딩 게이트(Sliding Gate, 324)가 각 위치(350-356)에 정확히 위치되도록 구성된다.

각 드럼(T₁-T_m)은 개구부(Opening, 325)를 구비하며, 그것을 닫는 방향으로 스프링(미도시)에 의해 치우친 슬라이딩 게이트(324)를 구비한다. 상기 드럼(T₁-T_m) 중 하나가 가미되지 않은 음식재료를 수납하기 위한 음식재료 공급위치(도 3에서 드럼(T₁)의 위치, 350)에 도달할 때마다, 그 개구부(325)는 도 5A에 도시된 바와 같이, 위로 향한 위치에 있으며, 상기 슬라이딩 게이트(324)는 열린다. 동시에, 배출위치에 있는 상기 드럼 중 다른 것(도 3의 실시예에서 T_m)은, 도 5C에 도시된 바와 같이, 수직 하방으로 향해 있는 개구부(325) 상태로 슬라이딩 게이트(324)를 구비한다. 상기 위치 352, 354에서, 상기 드럼들은 자신의 게이트(324)들이 첨가제를 (적절하게) 수납하도록 위로 향한 개구부(325)를 갖게 열려 있을 것이다. 다른 위치에서는, 상기 드럼(T₁-T_m)들은 도 5B에 도시된 바와 같이, 자신의 게이트(324)들을 닫아, 음식재료 배치(m)와 첨가제(들) 모두가 밀봉된다. 개/폐 과정은 간단한 캠 시스템(Cam System, 미도시)에 의해 제어될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 첨가제를 가미하기 위하여, 상기 드럼(T₁-T_m)들이 회전하면서 음식재료와 조미료(S)를 교반하여 혼합하도록 역할을 하는 돌출부(Protrusions, 326)들이 상기 드럼(T₁-T_m)의 내측에 있다. 이것으로 인해 조미료로 균일하게 피복되는 음식재료를 얻게 된다.

각 위치 352, 354에서, 각 디스펜서(Dispenser, 310)가 위치되며, 각 첨가제 디스펜서(310)는 공통의 제어장치(330)에 의해 제어된다.

각 디스펜서(310, 도 2)는 조미료, 토큰이나 다른 첨가제를 저장하기 위한 장입호퍼(Charge Hopper, 311), 상기 장입호퍼(311)의 내측에 상기 첨가제를 그 전단으로 조금씩 수송하기 위한 진동피더(312), 상기 진동호퍼로부터 첨가제(S)를 수납하여 수납된 첨가제를 계량하는 계량호퍼(313)와, 상기 계량호퍼(313)의 중량을 측정하기 위한 중량센서(Weight Sensor, 314)를 포함한다.

상기 제어장치(330)는, 상기 중량센서에 의해 측정된 값을 모니터링하는 동안 상기 피더(312)를 구동한다. 첨가제의 특정한 양이 상기 계량호퍼(313)에 의해 수납된 때, 상기 피더(312)는 정지된다. 그 다음, 상기 계량호퍼는 그 게이트(324)가 열린 상태의 공급관(Supply Tube, 320) 아래에 위치한 혼합 챔버(Ti)로 안내하기 위한 공급관(320) 내로 상기 첨가제를 적절한 시간에 배출하도록 제어된다.

상기 장입호퍼(311)로부터의 첨가제 유량(Flow Rate)이나 그 속의 첨가제의 양이 불충분하고 상기 첨가제의 특정한 양이 특정한 시간 내에 상기 장입호퍼(313)에 의해 수납되지 못하면, 상기 제어장치(330)는 비정상 상태가 일어난 것으로 결론짓고, 상기 제어 유니트(700)에 배출비정상신호(S5)를 출력한다. 상기 배출비정상신호(S5)가 수령될 때, 상기 제어 유니트(700)는 적절히 가미되지 않은 결함 제품을 제거하도록 상기 포장장치(400)와 저장장치(500)에 신호 S9와 S10을 출력한다.

디스펜서(310)의 구조는 상기 첨가제의 형태에 의존한다. 액상 조미료를 함 유하면, 에어 스프레이장치(Air Spray Device)가 적당할 수 있다. 상기 첨가제가 페이스트(Paste)의 형태라면, 회전각에 따른 공급을 제어할 수 있는 스크류 콘베이어(Screw Conveyor)가 사용될 수 있다. 상기 첨가제가 알갱이 또는 분말의 형태라면, 부피에 따른 공급을 제어할 수 있는 장치가 바람직할 수 있다.

상기 첨가제의 공급속도에서 계량호퍼(313)에 의해 측정된 중량에 의해 비정상이 감지되는 실시예가 도 2에 나타나 있지만, 이것은 본 발명의 영역을 한정하려는 것이 아니다. 비정상 상황을 감지하는 방법은 다양하며, 첨가제를 공급하기 위한 기구(Mechanism)에 따라 다르다. 예컨대, 첨가제가 액체이면, 비정상 조건은 유속센서(Flow Rate Sensor)에 의해 감지될 수 있다. 첨가제의 형태가 어떤 것이든, 비정상 공급조건은 그 감소율을 감지하기 위한 중량센서에 의해 감지될 수 있다.

배출요구신호(S6)가 포장장치(400)로부터 출력될 때, 제어장치(330)는 배출위치(356)에서 그 게이트(324)가 아래로 향해 있는 포장장치(400)의 슈트(Chute, 410) 바로 위에서 드럼 T_m을 정지시킨다. 동시에, 드럼 T₁은 그 게이트(324)가 위로 향해 있는 타이밍호퍼(220)의 바로 아래 위치에서 정지된다. 그 후, 제어장치(330)는 이들 2개의 드럼 T_m1과 T_m의 슬라이딩 게이트(324)를 열고, 배출종료신호(S7)를 상기 포장장치(400)로 출력하며, 배출요구신호(S2)를 상기 계량장치(200)로 출력한다.

배출요구신호(S2)가 수령될 때, 상기 계량장치(200)는 타이밍호퍼(220)를 열고 배출종료신호(S8)를 제어장치(330)로 전송한다.

따라서, 각 드럼(T₁-T_m)은 그것이 포장장치(400) 직상의 위치에 이를 때마다 정지되어 상기 포장장치(400)로 맛을 낸 음식재료를 배출한다. 동시에, 비어 있던 드럼은 상기 타이밍호퍼(220)로부터 새로운 배치의 음식재료를 수납하며, 특정량의 첨가제가 상기 디스펜서(들)(310)로부터 인접한 드럼에 첨가된다. 그 후, 음식재료(m)와 첨가제가 함께 교반되도록 상기 제어장치(330)는 드럼(T₁-T_m)을 회전시킨다.

포장장치(400)에 대한 실시예들은 백을 열어 상기 열려진 백에 재료를 채우도록 채용된 것들과, 재료들을 채우는 동안 기다란 필름을 관 형상으로 형성하도록 채용된 소위 수직형 필로우 형태(Vertical Pillow Type)를 포함하며, 상기 채워진 백의 상부와 채워질 다음 백의 하부를 동시에 밀봉하고, 그 사이에 있는 필름을 자른다. 그러한 수직형 필로우 형태의 포장장치를 구비하면, 밀봉되지 않거나 자르지 않는 백들은 그 작동 모드(Mode)를 변화시킴으로써 임시적으로 생산될 수 있다. 따라서, 상기 제어 유니트는 상기 계량장치(200)로부터의 에러신호(S3)나 상기 장치(300)으로부터의 배출 비정상신호(S5)를 수령할 때, 적절히 생산된 제품들과 결함 제품들이 그 포장되는 방법을 용이하게 구별될 수 있도록 그 작동모드를 변화시키기 위하여 모드변화신호(S9)는 상기 포장장치(400)에 출력될 수 있다.

상술한 분류장치(500)는 상기 제어 유니트(700)로부터의 신호(S10)에 대응하여 상술한 생산라인으로부터 결함 백(B)을 제거할 목적을 위한 것이다. 그것이 상기 포장장치(400)의 후속공정측에 배치되면, 기재된 실시예에 따른 경우와 같이, 분류 콘베이어를 포함하는 것이 적당할 수 있다. 그것이 상기 장치 300과 상기 포장장치(400) 사이에 배치되면, 명령신호에 대응하여 배출방향을 변화시키도록 채용된 절환슈트(Switching Chut)를 포함할 수 있다. 따라서, 가미과정에서 에러가 생길지라도, 결함 제품들은 적재되는 것을 방지될 수 있다.

상기 패킹장치(600)는 적재용 판지상자(Cardboard Box)에 완제품을 포장하기 위한 것이며, 또한 취급되는 백(B)의 숫자를 계산하는 역할을 한다. 계산된 숫자는 생산관리에 사용되도록 제어 유니트(700)로 전송된다.

상기 제어 유니트(700)는 장치 200, 300, 400, 500 및 600을 적절히 조화하여 제어하기 위한 것이며, 이들 장치들을 개별적으로 제어하기 위하여 이들과 통신하기 위한 입/출력장치(710) 및 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, 각 종류의 제품에 대한 생산데이타를 저장하기 위한 메모리(720)를 포함한다. 상기 메모리(720)는 적용될 조미료의 종류, 그 적용비율, 포장장치의 작동속도(즉, bpm= bags per minute), 생산될 각 백의 중량, 및 생산될 백의 계획수량과 같은 각 종류의 제품에 대한 데이타를 저장한다. 사용자가 입/출력장치(710)에 대하여 제품(코드)번호를 입력하도록 조작하면, 대응하는 종류의 제품에 대한 다양한 데이타가 검색되어 그 하나의 대응하는 개별 장치로 전송한다. 예컨대, 조미료의 종류와 적용비율에 대한 데이타가 상기 장치 300에 전송되며, 작동속도는 포장장치(400)에 전송되고, 각 백의 중량은 상기 계량장치(200)에 전송된다. 제품의 계획수량은 마이크로컴퓨터(730)에 설정된다.

사용자가 상기 입/출력장치(710) 상의 표시된 시동키를 조작할 때, 제어 유 니트(700)는 전(前)공정쪽으로부터 상기 장치를 제어하기 시작하여, 개별적으로 상기 장치 200, 300, 400, 500 및 600에 의해 처리된 배치(또는 백)의 수량을 기록한다. 이들 데이타로부터, 상기 마이크로컴퓨터(730)는 아직 처리되지 않은 배치(또는 백)의 수량을 계산한다. 이들 장치들 중 어떠한 것에 대하여 이 값이 0이면, 정지명령이 상기 대응하는 장치에 이송되어 그 작동을 정지시킨다.

결함 제품들이 생산되어 제거되는 에러의 경우에는, 그에 따른 부족분은, 완제품의 목표수량이 생산되도록 전공정에서의 장치에 대한 제품의 계획수량에 더해진다. 이러한 방식으로, 제품의 목표계획수량이 여분을 생산하지 않고 얻어질 수 있다.

각 첨가제 디스펜서(310)는 첨가제를 한 번에 한 배치의 음식재료에 분배되도록 채용되기 때문에, 종래의 장치와 같이 클 필요가 없다. 따라서, 여러 종류의 첨가제를 각각 적용하기 위한 복수의 첨가제 디스펜서들은, 도 3에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다.

다른 적용례에서는, 여러가지로 맛을 내는 포장을 하나의 시리즈(Series)로 생산할 수 있도록 하는 연속방식으로 여러 가미된 음식재료를 갖는 하나의 백을 한 번에 생산하는 것도 가능한데, 이는 종래기술로는 할 수 없었던 것이다. 예컨대, 한 종류의 첨가제가 짝수번호의 드럼에 첨가될 수 있고, 다른 종류가 홀수번호의 드럼에 첨가될 수 있다. 이들 드럼 중 어떠한 것도 다른 첨가제용으로는 사용되지 않을 것이기 때문에 세척 문제는 없다.

본 발명은 세척, 맛내기, 포장 및 패킹을 수행하기 위하여, 한 생산라인을 구비한 시스템에 의해 상술되었지만, 음식재료가 그 생산라인 사이에 일정하게 배분되도록 각 생산라인을 위한 수송장치(100)의 전공정측에 상기 생산라인이 여러 개 사용된다면, 일본 특허공보 특허 제4-35132호에 개시된 바와 같은 분배장치가 사용될 수 있을 것이다. 각 생산라인이 그러한 하나의 시스템에서 특정한 종류의 첨가제와 연관된다면, 여러 종류의 제품들이 포장되기 바로 전에 동시에 생산될 수 있으며, 남은 재료들은 다른 생산라인으로 보내져 순환될 수 있다.

Claims (16)

1. 공급위치에서 특정한 양의 음식재료를 연속적으로 배치(Batch)단위로 공급하기 위한 배분장치(Portioning Device); 상기 음식재료 공급위치에 연속적으로 정렬될 수 있는 다수개의 혼합 챔버(Mixing Chamber)를 포함하는 혼합 어셈블리(Mixing Assembly); 상기 혼합 챔버는 상기 음식재료 공급위치와 상기 첨가제 공급위치에 상기 혼합 챔버들을 연속적으로 정렬시키도록 폐쇄경로에 대하여 이동 가능하고, 상기 음식재료 공급위치로부터 떨어진 첨가제 공급위치에서 첨가제의 측정량을 분배하기 위한 디스펜서(Dispenser); 상기 배분장치, 혼합 어셈블리와 디스펜서의 작동을 제어하기 위한 제어 시스템; 및 상기 공급장치의 후속공정에 상기 혼합 어셈블리의 아래에 위치하여 백(Bag)에서 상기 일정량의 음식재료를 포장하기 위한 포장장치(Packaging Device)를 포함하고, 각 혼합 챔버는 상기 포장장치에 내용물을 배출하도록 상기 포장장치 위에서 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 챔버는, 회전식 지지체(Rotary Support) 위에 설치되며, 상기 제어 시스템은 상기 지지체의 회전을 유발시켜 상기 폐쇄경로를 따라 상기 혼합 챔버가 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   하나 또는 그 이상의 추가적인 첨가제 디스펜서를 추가로 포함하며, 각각은 상기 혼합 챔버의 이동경로를 따라 위치된 각각의 첨가제 공급위치와 연관되는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   각 혼합 챔버는, 거의 수평축에 대하여 회전 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 배분장치는, 복수개의 계량호퍼(Weigh Hopper)에 음식재료를 공급하도록 하여, 상기 계량호퍼에서 각 재료의 중량을 측정하고, 상기 측정된 중량에 기초하여 특정한 무게를 갖는 상기 계량호퍼의 조합을 선택하는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 디스펜서에 의해 첨가제의 배출을 감지하기 위한 센서(Sensor)와, 상기 센서가 상기 첨가제의 배출에서 비정상을 감지하면 상기 포장장치에 의해 포장된 포장제품을 배출하기 위한 분류장치(Sorting Device)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 포장장치는, 연신된 필름(Elongated Film)을 관형태로 형성하여 백(Bag) 속에 일정량의 음식재료를 채우면서 백을 생산하고, 상기 백과 연속적으로 형성되는 다른 백 사이에서 있는 상기 필름을 감싸며, 상기 다른 백으로부터 상기 백을 분리하도록 상기 필름을 절단하는 수직형 필로우 포장기(Vertical Pillow Packaging Machine)인 것을 특징으로 하는 혼합 시스템.
8. 공급위치에서 각 혼합 챔버에 상기 특정량의 음식재료의 배치(Batch)를 연속적으로 공급하고; 상기 공급위치로부터 하나 또는 그 이상의 첨가제 공급위치까지 폐쇄경로에 대하여 상기 혼합 챔버를 이동시키며; 그 공급위치 또는 적어도 하나의 첨가제 공급위치에서 상기 혼합 챔버에 측정된 양의 첨가제를 배분하고; 상기 혼합물을 배분하며; 그리고 상기 공급장치의 후속공정에서 포장장치(Packaging Device)를 이용하는 상기 혼합 챔버의 아래에 위치하여 백(Bag)에서 상기 혼합물을 포장하는 것을 포함하고; 각 혼합 챔버는 상기 포장장치에 내용물을 배출하도록 상기 포장장치 위에서 작동할 수 있는, 음식재료에 하나 또는 그 이상의 첨가제를 혼합하는 방법.
9. 제8항에 있어서,

   혼합물이 분배되는 혼합 챔버는, 상기 공급위치로부터 떨어진 위치에 위치하며, 다른 혼합 챔버는 상기 공급위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    배출단계 이후에, 상기 혼합 챔버를 작동시켜 상기 첨가제(들)와 음식재료를 혼합하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 혼합 챔버들은, 상기 첨가제(들)와 음식재료를 혼합하도록 계속 작동되는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 혼합 챔버는, 혼합을 달성하도록 회전되는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
13. 제8항에 있어서,

    여러 첨가제들이 각 첨가제 공급위치에서 분배되는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
14. 제8항에 있어서,

    상기 첨가제는, 조미료, 토큰(Token), 맛을 내는 향(Flavouring Sachet) 또는 색다른 장난감(Novelty Toy)중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
15. 제8항에 있어서,

    혼합방법은, 제 1항에 따른 시스템에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 혼합방법.
16. 삭제

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