KR101725727B1 - 다용도 식품 포장기계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다용도 식품포장기계는 최상부에 형성된 용기 형상의 작업영역(102), 필름을 공급하기 위한 필름 공급부(120), 파지 필름을 수거하기 위한 필름 수거부(130)를 포함하는 본체부(100); 상기 본체부(100)의 작업 영역(102)을 덮어 외부와 밀폐하기 위한 뚜껑부(200); 및 상기 뚜껑부(200)의 하면에 형성된 장착공간(202)에 구성요소의 일부가 탈부착 가능하게 장착되도록 구성된 기능 모듈로서, 스킨포장 모듈(300), 가스용기 포장모듈(400), 및 진공포장 모듈(500) 중에서 선택되는 기능 모듈;을 포함하고, 상기 가스용기 포장모듈(400)은: 상기 뚜껑부(200)의 상기 장착공간(202)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 스프링에 의하여 하방으로 탄성적으로 가압되고 있는 절개날(414), 및 상기 절개날(414)에 이웃하여 배치되고 상기 절개날(414)의 끝단보다 낮게 형성된 열융착 돌기(412)를 포함하는 상부 모듈(410); 및 상기 본체부(100)의 상기 작업 영역(102)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 상기 절개날(414)을 수용하기 위한 절개홈(424), 및 상기 절개홈(424)에 이웃하여 상기 열융착 돌기(412)에 대응하는 열융착면이 형성된 하부 모듈(420);을 포함한다.

Description

다용도 식품 포장기계{Multi-Use Packaging Machine for Food}

본 발명은 식품 포장기계에 관한 것으로, 특히 스킨 포장, 가스용기 포장, 진공 포장의 기능을 하나의 기계에 의하여 수행할 수 있도록 구성된 다용도 식품 포장기계에 관한 것이다.

식품을 자동으로 신속하게 포장하기 위한 자동포장기계(automatic packaging machinery)가 개발되고 있다.

스킨포장기(skin packaging machine)는 종이, 판지, 플라스틱 시트 등 기저 시트(base sheet)상에 고체 포장 대상품을 놓고 그 위에서 예열한 플라스틱필름을 씌워 탈기하고 필름을 포장 대상품의 형상에 따라 강하게 밀착시켜 주변부의 필름과 기저 시트를 접착하는 기계로 겉포장기의 일종이다. 진공밀착 포장기라고도 한다. 플라스틱필름을 가열하여 연화시킨 뒤 기저 시트를 감압탈기하는 방식으로 플라스틱필름을 포장 대상품과 기저 시트에 강하게 밀착시킴으로써 기저 시트에 접착하는 포장방식이다. 탈기(exhausting)는 대상물이나 환경에서 공기를 제거하는 것으로서, 가공식품의 제조에 있어서 중요한 의의를 갖는다. 식품 자체 혹은 주변 환경의 공기를 제거함으로써 지방의 산화, 비타민류의 산화, 산소적 갈변, 비산소적 갈변과 관내면 부식 등을 방지할 수 있다.

진공포장은 공기가 통하지 않는 나일론-PE 계통의 필름을 이용하여 식육을 포장하고 내부 공기를 제거하는 방법으로서 냉동육 포장에 많이 사용된다. 진공포장방법은 제품의 형태가 유지되어 유통과정에서 제품의 형태 변화를 방지할 수 있는 장점이 있으나, 진공상태에서 부패를 촉진시키는 혐기성 박테리아의 성장 가능성이 있다는 단점이 있고 산소가 제거됨에 따른 신선도의 경감이라는 단점도 있다.

가스치환포장방법(gas exchange packaging)은 진공포장이나 스킨포장의 단점을 극복하기 위한 기술로서, 공기를 탈기하고 대신에 식품의 품질 유지에 유익한 가스를 충진하여 포장하는 방식으로서, 충진된 가스의 조성비에 따라 식품의 품질이 달라질 수 있다. 가스치환포장방법에 이용되는 가스는 이산화탄소, 산소, 질소 등이 단독 또는 혼용하여 사용된다. 변형공기포장방법(modified atmosphere packaging)은 식품을 부패시키는 미생물이 자라는 것을 억제하기 위하여 식품을 포장할 때에 질소와 이산화탄소를 함께 넣어 포장하는 방식으로서, 가스치환포장방법의 한 종류이다.

종래에는 상기 스킨 포장을 위한 스킨포장기계, 진공포장을 위한 진공포장기계, 및 가스치환포장을 위한 가스치환포장기계가 별도로 제작되어 하나의 장치에 의해서는 하나의 기능만을 수행할 수 있도록 구성된다. 그런데, 다양한 형태의 포장 방식이 요구되는 소규모 식품 공장에서는 포장 대상인 제품의 내용이 일정 기간마다 바뀌게 되므로 사용자는 일정한 주기로 또는 비주기적으로 현재의 포장기계를 다른 형태의 포장기계로 교체하여 사용해야 한다. 소규모 영업소에서 이러한 포장기계의 교체 비용은 매우 부담이 될 수밖에 없으므로, 본 발명자는 다양한 방식의 포장을 하나의 포장기계에 의하여 수행하도록 함으로써 포장기계 교체 비용을 절감할 수 있는 방안을 마련하기 위하여 본 발명을 하기에 이른 것이다.

등록특허 제10-1596773호 (2016.2.23. 공고)

본 발명의 목적은 종래의 개별적으로 하나의 기능만을 수행하도록 구성되었던 스킨 포장기계, 가스용기 포장기계, 및 진공 포장기계의 기능을 하나의 장치에서 수행할 수 있도록 구성된 다용도 식품 포장기계를 제공하기 위한 것이다. 기타 본 발명의 다른 목적은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 상세한 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다용도 식품포장기계는 최상부에 형성된 용기 형상의 작업영역(102), 필름을 공급하기 위한 필름 공급부(120), 파지 필름을 수거하기 위한 필름 수거부(130)를 포함하는 본체부(100), 상기 본체부(100)의 작업 영역(102)을 덮어 외부와 밀폐하기 위한 뚜껑부(200), 및 상기 뚜껑부(200)의 하면에 형성된 장착공간(202)에 구성요소의 일부가 탈부착 가능하게 장착되도록 구성된 기능 모듈로서, 스킨포장 모듈(300), 가스용기 포장모듈(400), 및 진공포장 모듈(500) 중에서 선택되는 기능 모듈을 포함하고,
상기 뚜껑부(200)는 상기 본체부(100)와 수평 회전축에 대하여 상하로 회전하도록 여닫이문의 형태로 구성되고, 외력이 없는 경우 탄성적으로 열린 상태를 유지하도록 구성되고, 작업자의 하향 가압에 따른 본체부(100)와의 닫힌 상태를 유지하기 위한 록킹장치를 포함하고, 상기 뚜껑부(200)는 상기 장착공간(202)에 장착된 기능 모듈을 고정하기 위하여 체결구멍(208)에 삽입되어 고정된 조임볼트(210)를 포함하고,
상기 가스용기 포장모듈(400)은 상기 뚜껑부(200)의 상기 장착공간(202)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 스프링에 의하여 하방으로 탄성적으로 가압되고 있는 절개날(414), 및 상기 절개날(414)에 이웃하여 배치되고 상기 절개날(414)의 끝단보다 낮게 형성된 열융착 돌기(412)를 포함하는 상부 모듈(410), 및 상기 본체부(100)의 상기 작업 영역(102)에 탈부착 가능하게 장착되어 식품이 들어있는 용기(40)를 수용할 수 있고, 상기 절개날(414)을 수용하기 위한 절개홈(424), 및 상기 절개홈(424)에 이웃하여 상기 열융착 돌기(412)에 대응하는 열융착면이 형성된 하부 모듈(420)을 포함하고,
상기 본체부(100)는 실린더 로드(104)가 상방으로 돌출되도록 구성된 실린더장치(102)를 포함하고, 상기 실린더 로드(104)의 말단에 상기 하부 모듈(420)이 장착되도록 구성되어, 상기 하부 모듈(420)이 상승하면서 상기 상부 모듈(410)의 열융착 돌기(412) 및 절개날(414)에 의한 열융착 및 절개 작업이 수행된다.

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또한, 본 발명에서, 상기 진공포장 모듈(500)은: 상기 뚜껑부(200)의 상기 장착공간(202)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 열융착 돌기(512)를 포함하는 상부 모듈(510); 및 상기 본체부(100)의 상기 작업영역(102)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 열융착 돌기(522)를 포함하는 하부 모듈(520);을 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 다용도 식품 포장기계에 의하면, 하나의 식품 포장기계에 의하여 스킨포장, 가스용기포장, 및 진공포장을 모두 수행할 수 있기 때문에, 포장대상물의 포장 형태의 변경에 따라 포장기계를 교체해야 하는 경제적 부담을 해소할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 다용도 식품 포장기계의 개략적 사시도;
도 2는 도 1의 다용도 식품 포장기계에 스킨포장모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도(a), 및 스킨포장모듈의 배면이 보이도록 도시된 배면사시도(b);
도 3은 도 1의 다용도 식품 포장기계에 가스용기포장 모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도;
도 4는 도 3의 가스용기포장 모듈의 구성 및 동작 과정을 도시하는 측면 구성도; 및
도 5는 도 1의 다용도 식품 포장기계에 진공용기포장 모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 다용도 식품 포장기계의 개략적 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 다용도 식품 포장기계는 기본적으로 본체부(100)와 뚜껑부(200)를 포함하여 구성된다.

상기 본체부(100)는 다양한 용도로 설정된 식품 포장 기능에 맞추어 동작하도록 기계적 및 전기적 기능을 수행할 수 있고, 내부에 설치된 배관 라인을 통하여 필요한 가스의 유입 및 공기의 배출 등의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본체부(100)에는 사용자에 의한 다양한 기능 설정 입력부, 및 설정값 및 동작 상황 등을 표시하기 위한 표시부를 포함할 수 있고, 입력부와 표시부는 터치스크린에 의하여 달성될 수 있다. 표시부는 면상 디스플레이 장치 이외에 별도의 경광등을 포함할 수 있고, 입력부는 버튼이나 다이얼 등을 포함하는 다양한 장치를 포함할 수 있다.

상기 본체부(100)는 최상부에 작업 영역(102)을 포함하는데, 사용자에 의하여 대상물을 안착하여 스킨 포장, 가스용기 포장, 진공 포장의 작업을 수행하여 대상물을 포장하는 영역이다.

본체부(100)는 또한 포장을 위한 필름을 공급하기 위한 필름 공급부(120)를 포함하고, 파지 필름을 수거하기 위한 필름 수거부(130)를 포함한다.

상기 뚜껑부(200)는 본체부(100)의 작업 영역(102)을 덮어 외부와 밀폐하기 위한 것으로, 본 발명에서는 스킨포장, 가스용기포장, 및 진공포장을 위한 기능 모듈을 장착하기 위한 장착공간(202)을 제공한다. 뚜껑부(200)는 장착공간(202)에 기능 모듈(300, 400, 500)을 고정시키기 위한 체결수단으로서, 조임볼트(210)를 포함한다. 조임볼트(210)는 장착공간(202)의 체결구멍(208)에, 바람직하게는, 이탈방지되도록 고정된 상태로 존재하고, 기능 모듈이 장착공간(202)에 삽입된 상태에서 모듈의 배면에 형성된 조임볼트체결너트부(222)에 조임볼트(210)를 체결하여 모듈을 장착공간에 견고하게 고정할 수 있다.

뚜껑부(200)는 또한 외력이 없는 경우 탄성적으로 열린 상태를 유지하도록 구성된다. 따라서 작업자가 열려 있는 상태의 뚜껑부(200)를 가압하여 본체부(100)를 향하여 이동시켜 닫는 동작을 수행하도록 구성하는 것이 바람직하다. 뚜껑부(200)의 탄성적 열린 상태는 실린더나 탄성 스프링 등의 수단을 이용하여 달성될 수 있다. 그리고 뚜껑이 닫힌 상태에서 포장을 위한 진공 형성 과정 등이 이루어지게 되는데, 이 과정이 수행되는 동안 자동으로 뚜껑부(200)가 본체부(100)에 잠긴 상태를 유지하기 위한 록킹장치를 포함할 수 있다. 록킹장치의 구성은 잘 알려진 실린더 등의 액츄에이터를 이용하여 구성할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 본체부(100)와 뚜껑부(200) 이외에 상기 본체부(100)와 뚜껑부(200), 또는 단지 본체부(100)에 장착될 수 있는 3가지 종류의 기능 모듈을 포함하여 구성된다. 도 2는 도 1의 다용도 식품 포장기계에 스킨포장모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도(a), 및 스킨포장모듈의 배면이 보이도록 도시된 배면사시도(b)이고, 도 3은 도 1의 다용도 식품 포장기계에 가스용기포장 모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도이고, 도 4는 도 3의 가스용기포장 모듈의 구성 및 동작 과정을 도시하는 측면 구성도이고, 도 5는 도 1의 다용도 식품 포장기계에 진공용기포장 모듈이 장착된 모습을 도시하는 사시도이다. 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 다용도 식품 포장기계의 본체부(100) 및 뚜껑부(200)에 장착되도록 구성된 스킨포장 모듈(300), 가스용기 포장모듈(400), 및 진공포장 모듈(500)의 구성 및 기능에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 스킨포장 모듈(300)은 표면에 열선이 배치되어 구성되고, 열선은 본체부(100)의 전원으로부터 전력을 공급받아 동작시 본체부(100)의 상단 작업 영역(102)에 놓인 포장대상물을 덮게 되는 필름을 연화시키는 역할을 수행한다. 본 발명이 하나의 실시 예로서 스킨포장 모듈(300)이 장착되어 스킨포장 기계로 동작하는 경우, 작업 과정은 먼저 본체부(100)의 작업 영역(102)에 대상물(대상물은 통상 용기에 식품이 들어 있는 상태로 작업 영역(102)에 배치된다)을 안착하고, 다음에 필름 공급부(120)에 장착된 필름을 사용자가 잡아당겨 대상물을 덮도록 한 후에, 스킨포장 모듈(300)이 장착된 뚜껑부(200)를 닫아 작업 공간을 외부와 밀폐시킨다. 다음에, 스킨포장 모듈(300)에 포함된 열선에 의하여 필름을 연화시키고, 동시에 본체부(100)에 포함된 진공장치를 가동하여 작업 공간의 환경을 진공으로 만들게 되면 대상물의 상부에서 연화된 필름이 대상물에 밀착되어 포장되어 진다. 일정시간이 경과하여 스킨 포장이 완료되면, 사용자는 뚜껑부(200)를 열어젖히고 필름을 절개하는 것으로 하나의 스킨 포장 작업이 완료되는 것이다.

도 3을 참조하면, 가스용기 포장모듈(400)은 상부 모듈(410)과 하부모듈(420)로 구성되는데, 상부 모듈(410)은 뚜껑부(200)에 장착될 수 있도록 배면에 한쌍의 조임볼트체결너트부(222)가 형성되고, 뚜껑부(200)에는 조임볼트체결너트부(222)에 볼트체결될 수 있는 조임볼트(210)를 포함할 수 있다. 하부 모듈(420)은 본체부(100)의 상단 작업 영역(102)에 장착되고, 본체부(100)의 상단에 실린더 로드(104)가 위로 돌출되도록 구성된 실린더장치(102)의 실린더 로드(104)의 말단에 장착되도록 구성된다.

상부 모듈(410)은 스프링에 의하여 하방으로 탄성적으로 가압되고 있는 절개날(414), 및 절개날(414)에 이웃하여 배치된 열융착 돌기(412)를 포함하고, 상기 열융착 돌기(412)가 상기 절개날(414)의 끝단보다 낮게 형성된다. 이에 대응하여, 하부 모듈(420)은 상기 절개날(414)을 수용하기 위한 절개홈(424)이 형성되고 절개홈(424)에 이웃하여 상기 열융착 돌기(412)에 대응하는 열융착면이 형성된다.

이러한 상부 모듈(410)과 하부 모듈(420)의 구성에 따른 열융착을 위한 구성과 절개를 위한 구성은 종래의 가스치환 포장기계에서와 현저한 차이점을 갖는 것으로서, 3가지의 기능을 하나의 장치에 의하여 달성하기 위하여 개발된 기술이다.

이와 같은 본 발명이 본체부(100) 및 뚜껑부(200)에 가스용기 포장 모듈(400)이 장착되어 가스용기 포장기계로 동작하는 경우, 작업 과정은 먼저 하부 모듈(420)에 식품이 들어 있는 용기를 안착하고, 사용자가 필름 공급부(120)로부터 필름을 당겨 필름 수거부(130)까지 끌어 필름 수거부(130)의 수거 롤에 말아 고정하는 것으로 개시된다. 다음에, 뚜껑부(200)를 닫으면 가스치환 포장 작업이 개시되도록 한다. 이때, 뚜껑부(200)의 닫힘 동작에 의하여 자동으로 작업이 개시되도록 구성할 수도 있고, 뚜껑부(200)를 닫은 후에 사용자의 버튼 누름 동작 등에 의하여 작업이 개시되도록 구성할 수도 있을 것이다. 작업이 개시되면, 가스치환, 열융착 및 절개 작업이 순차적으로 수행되는데, 이는 본체부(100)의 제어부(110)에 기 설정된 프로그램에 의하여 자동으로 수행될 수 있다. 가스용기 포장이 완료되어 뚜껑부(200)가 열리면(또는 사용자에 의하여 수동으로 열리면), 사용자가 포장이 완료된 대상물을 꺼내게 되고, 대상물이 제거된 필름의 관통구를 통하여 새로운 포장 대상물을 안착시킨 후에 동일한 과정을 반복하게 된다.

도 5를 참조하면, 진공포장 모듈(500)은 상부 모듈(510) 및 하부 모듈(520)을 포함하고, 상부 모듈은 뚜껑부(200)에 장착될 수 있도록 배면에 한쌍의 조임볼트체결너트부(222)가 형성되고, 뚜껑부(200)에는 조임볼트체결너트부(222)에 볼트체결될 수 있는 조임볼트(210)를 포함한다. 하부 모듈(520)은 본체부(100)의 상단 작업 영역(102)에 장착되고, 동작시 상부 모듈(510)의 열융착 돌기(512)와 하부 모듈(520)의 열융착 돌기(522)가 서로 대응하여 밀착 접촉되도록 구성된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (2)

1. 최상부에 형성된 용기 형상의 작업영역(102), 필름을 공급하기 위한 필름 공급부(120), 파지 필름을 수거하기 위한 필름 수거부(130)를 포함하고, 배관 라인을 통한 가스의 유입 및 공기의 배출 기능을 수행하는 본체부(100);
   상기 본체부(100)의 작업 영역(102)을 덮어 외부와 밀폐하기 위한 뚜껑부(200); 및
   상기 뚜껑부(200)의 하면에 형성된 장착공간(202)에 구성요소의 일부가 탈부착 가능하게 장착되도록 구성된 기능 모듈로서, 스킨포장 모듈(300), 가스용기 포장모듈(400), 및 진공포장 모듈(500) 중에서 선택되는 기능 모듈;
   을 포함하고,
   상기 뚜껑부(200)는 상기 본체부(100)와 수평 회전축에 대하여 상하로 회전하도록 여닫이문의 형태로 구성되고, 외력이 없는 경우 탄성적으로 열린 상태를 유지하도록 구성되고, 작업자의 하향 가압에 따른 본체부(100)와의 닫힌 상태를 유지하기 위한 록킹장치를 포함하고,
   상기 뚜껑부(200)는 상기 장착공간(202)에 장착된 기능 모듈을 고정하기 위하여 체결구멍(208)에 삽입되어 고정된 조임볼트(210)를 포함하고,
   상기 스킨포장 모듈(300)은 표면에 열선이 배치되어 상기 작업 영역에 놓인 포장대상물을 덮는 필름을 연화시키는 역할을 수행하고,
   상기 가스용기 포장모듈(400)은:
   상기 뚜껑부(200)의 상기 장착공간(202)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 스프링에 의하여 하방으로 탄성적으로 가압되고 있는 절개날(414), 및 상기 절개날(414)에 이웃하여 배치되고 상기 절개날(414)의 끝단보다 낮게 형성된 열융착 돌기(412)를 포함하는 상부 모듈(410); 및
   상기 본체부(100)의 상기 작업 영역(102)에 탈부착 가능하게 장착되어 식품이 들어있는 용기(40)를 수용할 수 있고, 상기 절개날(414)을 수용하기 위한 절개홈(424), 및 상기 절개홈(424)에 이웃하여 상기 열융착 돌기(412)에 대응하는 열융착면이 형성된 하부 모듈(420);
   을 포함하고,
   상기 본체부(100)는 실린더 로드(104)가 상방으로 돌출되도록 구성된 실린더장치(102)를 포함하고, 상기 실린더 로드(104)의 말단에 상기 하부 모듈(420)이 장착되도록 구성되어, 상기 하부 모듈(420)이 상승하면서 상기 상부 모듈(410)의 열융착 돌기(412) 및 절개날(414)에 의한 열융착 및 절개 작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 다용도 식품포장기계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 진공포장 모듈(500)은:
   상기 뚜껑부(200)의 상기 장착공간(202)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 열융착 돌기(512)를 포함하는 상부 모듈(510); 및
   상기 본체부(100)의 상기 작업영역(102)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있고, 열융착 돌기(522)를 포함하는 하부 모듈(520);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 식품포장기계.

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