KR102541794B1 - 냉동 설비 - Google Patents

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Abstract

블록들로 식료품들, 특히 해산물을 냉동시키기 위한 냉동 설비로서, 상기 식료품들은 상기 냉동 설비로 도입되기 전에 트레이들에 배열되고, 상기 냉동 설비는 사전-가압 장치 및 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)을 포함하며, 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)는 하나 이상의 수평 냉동 판들(31)을 갖는, 상기 냉동 설비에 있어서:
- 상기 사전-가압 장치로 트레이들을 도입하기 위한 수단으로서,
- 상기 사전-가압 장치는 사용 시 상기 트레이들이 위치되는 복수의 수평 선반들, 및 최상부 판(21)을 포함하고, 상기 선반들(21) 및 최상부 판(21)은 서로의 최상부 상에 적층되고, 각각의 수평 선반 및 상기 최상부 판(21)은 각각의 선반 및 최상부 판(21)이 수직으로 이동될 수 있도록 적어도 하나의 작동기에 연결되며, 적어도 하나의 작동기는 사용 시 수평 선반들 및 최상부 판(21)이 선반들 상에 배치된 트레이들과 접촉하게 하는 하향 힘을 제공할 수 있는, 상기 도입 수단;
- 사전-가압 장치의 선반들로부터 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)의 수평 냉동 판들(31)로 트레이들을 이송하기 위한 수단;
- 각각이 서로의 최상부 상에 적층된 복수의 냉동 판들(31)을 갖는, 하나 이상의 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6);
- 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)를 비우며, 추가 프로세싱을 위해 트레이를 이송하기 위한 수단을 포함한다.

Description

냉동 설비{FREEZING INSTALLATION}
본 발명은 식료품들, 특히 해산물을 블록들로 냉동시키기 위한 냉동 설비, 뿐만 아니라 본 발명에 따른 냉동 설비를 사용하여 식료품들을 블록들로 냉동시키기 위한 방법에 관한 것이다.
수평 판형 냉동기들이 상당히 널리 퍼져 있으며 다수의 목적들을 위해, 특히 탑재 냉동을 위한 어업에서 사용되는 기술에서, 수평 판형 냉동기들이 널리 사용된다.
신선한 물고기가 트레이들에 배열되며 트레이들은 그 후 수평 판형 냉동기의 선반들 상에 위치된다. 냉동된 후 트레이들은 현재 딱딱하고, 냉동된 물고기의 블록들이 판지 패키지들에서 추가로 프로세싱되거나 또는 물고기 부분들 등으로 프로세싱될 수 있도록 제거되고 비워진다.
수평 판형 냉동기가 작동 수단들의 다양한 배열들에 의해 서로에 대하여 수직 방향으로 올려지거나 또는 내려질 수 있는 다수의 수평으로 배열된 냉동 판들을 포함한다는 사실은 이들 유형의 수평 판형 냉동기들에 대해 일반적이다.
이러한 방식으로 냉동 판들 사이에서의 공간에 접근하기 위해 냉동기를 개방하거나 또는 적어도 두 개의 냉동 판들 사이에서의 공간을 개방하는 것이 가능하다. 냉동 동작은 냉동 판들이 그것이 냉동해야 하는 오브젝트, 예를 들면 물고기와의 접촉을 갖는 것에 의해 성취된다.
이러한 접촉을 생성하기 위해 냉동 판들은 냉동될 오브젝트가 냉동 판과 물리적으로 접촉하도록 서로를 향해 이동된다(보통 모든 냉동 판들이 아래쪽으로 이동된다). 이때 냉동 매질은 냉동될 오브젝트가 단단하게 냉동되거나 또는 적어도 오브젝트 안에서의 온도가 원하는 낮은 레벨에 있을 때까지 특정한 시간 기간 동안 냉동 판들에서 순환된다.
이때, 작동 수단들은 활성화되어 냉동 판들을 떼어 놓고 그에 의해 냉동 판들 상에서의 블록들이 저장 또는 추가 처리를 위해 냉동 판으로부터 이동되고, 일반적으로 제거되도록 허용함으로써 수평 판형 냉동기를 다시 개방한다.
식품을 처리할 때 하나의 일반적인 고려사항은 위생 및 깨끗하고 위생적으로 안전한 환경을 유지하기 위한 능력이다. 이와 관련하여 각각의 냉동 사이클 사이에서 냉동 판들 모두를 세척해야 하는 것은 바람직하지 않다. 냉동 사이클은 냉동기가 개방되며 비-냉동 트레이들이 선반들 상에 배치되고; 냉동기가 폐쇄되고, 즉 냉동 판들은 선반들 상에 배치된 트레이들과의 접촉으로 이동되며; 냉동 매질이 원하는 온도가 도달될 때까지 냉동 판들에서 순환되며 그 후 냉동 판들은 냉동된 식료품들을 함유하는 트레이들과의 접촉에서 빠져나오도록 수직으로 이동될 때 시간으로서 정의된다. 이때 냉동 트레이들은 냉동 판들로부터 제거되며 냉동기는 냉동될 식료품들로 채워진 새로운, 비냉동 트레이들을 수용할 준비가 된다. 이것은 또한 본 발명 내에서 냉동 사이클에 대해 알고 있다.
위생 고려사항들은 식품 안전이 큰 관심사라는 점에서 당연히 다른 무엇보다 중요하다. 수평 판형 냉동기들을 사용하는 것이 가진 하나의 단점은 냉동될 식료품들이 트레이들에 배치되며 냉동 사이클을 시작하기 위해 냉동 판들이 서로를 향해 이동될 때 냉동 판들이 냉동될 식료품들과 접촉하게 된다는 사실이다.
보통, 식료품들은, 특히 식료품들이 해산물일 때, 일반적으로 트레이들에 수동으로 위치된다. 냉동된 식료품의 대체로 동질의 블록을 달성하기 위해, 블록에 공기 및 너무 많은 물을 갖는 것은 바람직하지 않으며 그러므로 트레이들에 해산물을 배치할 때 해산물은 통상적으로 트레이의 크기보다 몇몇 포인트들에서 약간 더 높게 포개어질 것이다. 식료품(해산물)이 냉동 판들과 접촉하게 됨에 따라, 냉동 판들은 트레이들로 식료품들을 꽉꽉 눌러 담으며 그에 의해 그것들이 트레이들의 최상부면과 대략 동일 평면상에 있으며 동시에 냉동 판과 대체로 완전히 접촉하도록 식료품들의 레벨을 평평하게 할 것이다.
그러나, 이러한 프로세스 동안, 식료품들로부터의 과도한 물 및 즙이 트레이에서 짜내어질 수 있으며 동결 판의 최상부 표면에 도달할 수 있다. 이것은 적어도 두 개의 단점들을 제공한다.
첫 번째로, 수평 냉동 판들이 수평이므로, 액체(식료품들로부터의 물 및 즙)는 냉동 사이클 동안 수평 냉동 판 상에 남아있으며 그에 의해 트레이들에서 식료품들과 동일한 방식으로 냉동될 것이다. 이러한 프로세스 동안, 트레이들은 냉동 사이클이 종료되며 수평 냉동 판으로부터 트레이들을 제거하는 것이 바람직하므로, 이것은 액체 - 이제 얼음이, 트레이들을 제거할 수 있도록 부서져야 한다는 점에서 번거로운 프로세스일 정도로 튼튼하게 냉동되고 냉동 판에 연결될 것이다.
제2 단점은 냉동 사이클들 사이에서 냉동된 액체가 해동되며 그에 의해 냉동 설비 밖으로 밀리며 결국 플로어 상에 또는 냉동 설비의 측면들 상에 있을 수 있다는 사실이다. 이것은 꽤 비위생적인 상태이며 그러므로 식품들을 다루거나 또는 처리할 때 요구된 높은 위생 표준을 유지하기 위해 비교적 종종 냉동 설비 및 그것의 주변을 철저하게 세척하는 것이 필요하다.
결과적으로, 본 발명의 목적은 이하에서의 설명으로부터 명백해질 바와 같이 이들 단점들을 처리하고 추가 이점들을 제공하는 것이다.
본 발명은 식료품들, 특히 해산물을 블록들로 냉동시키기 위한 냉동 설비를 제공함으로써 이러한 목적을 다루며, 여기에서 상기 식료품들은 냉동 설비에 도입되기 전에 트레이들에 배열되고, 상기 냉동 설비는 사전-가압 장치 및 하나 이상의 수평 판형 냉동기들을 포함하며, 상기 수평 판형 냉동기는 하나 이상의 수평 냉동 판들을 갖고, 상기 냉동 설비는:
- 상기 사전-가압 장치로 트레이들을 도입하기 위한 수단으로서,
- 상기 사전-가압 장치는 사용 시 상기 트레이들이 위치되는 복수의 수평 선반들, 및 최상부 판을 포함하고, 상기 선반들 및 최상부 판은 서로의 최상부 상에 적층되며, 여기에서 각각의 수평 선반 및 상기 최상부 판은 각각의 선반 및 최상부 판이 수직으로 이동될 수 있도록 적어도 하나의 작동기에 연결되며, 상기 적어도 하나의 작동기는 사용 시 상기 수평 선반들 및 상기 최상부 판을 상기 선반들 상에 배치된 트레이들과 접촉하게 하는 하향 힘을 제공할 수 있는, 상기 도입 수단;
- 상기 사전-가압 장치의 선반들로부터 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들의 수평 냉동 판들로 상기 트레이들을 이송하기 위한 수단;
- 각각이 서로의 최상부 상에 적층된 복수의 냉동 판들을 갖는, 하나 이상의 판형 냉동기들
- 상기 판형 냉동기를 비우며, 추가 프로세싱을 위해 상기 트레이를 이송하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
특히 상기 트레이들이 상기 수평 판형 냉동기로 이송되기 전에 처음에 가득 찬 트레이들을 압착하는 가압 장치의 공급이 큰 이점들을 제공한다. 가능하게는, 상기 사전-가압 장치는 또한 압착될 때 식품을 또한 냉동시키기 위한 사전-냉동 장치를 구성한다. 그에 의해, 사전-가압 동안 압착될 때 식품은 보다 양호한 방식으로 예시적인 블록들의 형태를 유지하며, 상기 식품은 사전-가압 동안 및 추가 냉동 전에 제공된다. 이미 위에서 언급된 바와 같이, 상기 트레이들은 통상적으로 측정된 양의 식료품들로 수동으로 채워질 것이다. 통상적으로 사용된 탑재 냉동 설비들에서, 상기 트레이들은 대략 7.5 킬로그램들의 신선한 물고기를 유지하도록 설계되지만, 물고기의 고르지 않은 분포 및 물고기의 고르지 않은 크기로 인해, 상기 트레이에서 수동으로 생성된 레벨은 통상적으로 상기 트레이들의 최상부면들로부터 위쪽으로 약간의 벌지(bulge)가 있게 될 것이다.
식료품들, 특히 물고기를 상기 트레이로 효과적으로 눌러 담는 상기 사전-가압 장치로 트레이들을 넣음으로써, 액체, 물 및 공기와 같은 임의의 과잉 재료가 트레이 밖으로 빠지게 될 것이며 그에 의해 보다 균일하고 동질로 채워진 트레이가 결과가 될 것이다.
더욱이, 상기 사전-가압 장치가 식품을 냉동시키지 않음에 따라, 과잉 액체는 액체인 채로 있을 것이며 그에 의해 상기 사전-가압 장치와 관련되어 제공된 적절한 배수 수단들로 쉽게 빼내어질 것이다.
일단 트레이들이 상기 사전-가압 장치에서 압착에 노출되면, 현재 트레이들의 제한들 내에 내용물을 갖는 측정된 트레이들이 수평 냉동 장치로 이송될 수 있으며 이와 같이 수평 냉동기를 오염시키며 더럽히지 않고 수평 냉동 판들 상에 위치될 수 있다.
이러한 사실은 종래 기술의 수평 냉동기들에 필요한 많은 세척을 완화시키며 더욱이 보다 높은 위생 표준이 냉동 설비를 통한 핸들링 프로세스 전체에 걸쳐 달성될 수 있음을 보장한다.
본 발명의 추가의 유리한 실시예에서, 상기 사전-가압 장치 및 상기 하나 이상의 판형 냉동기들은 어레이에 배열되며, 여기에서 상기 사전-가압 장치로 트레이들을 도입하기 위한 수단은 상기 어레이의 일 측면을 따라 배열된 제1 컨베이어 벨트를 포함하고, 여기에서 제1 로봇은 상기 제1 컨베이어 벨트 상에 수송된 트레이들을 수집하며 상기 사전-가압 장치에서 지정된 선반들 상에 트레이들을 삽입하기 위해 위치되고, 상기 제1 로봇은 트레이들을 움켜잡고 컨베이어 벨트로부터 제거하며, 상기 트레이들을 엘리베이터에 위치시키도록 배열된 그립용 클로(claw)들을 갖고, 여기에서 상기 엘리베이터는 원하는 선반의 레벨로 트레이를 올리며, 이 포인트에서 푸싱 램은 상기 엘리베이터로부터 원하는 선반으로 트레이를 민다.
이러한 방식으로 상기 사전-가압 장치의 채움은 완전히 자동으로 실행될 수 있으며, 특히 완전히 균일한 트레이들의 사용으로 인해 로봇이 비교적 단순하며 동시에 매우 신뢰성 있는 것이 가능하다.
본 발명의 추가의 유리한 실시예에서, 상기 사전-가압 장치 및 상기 하나 이상의 판형 냉동기들은 어레이에 배열되며, 여기에서 상기 사전-가압 장치의 선반들로부터 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들의 수평 냉동 판들로 상기 트레이들을 이송하기 위한 수단들은 상기 사전-가압 장치로부터 트레이들을 회수하기 위한 수단을 포함하며 상기 수단들은 상기 어레이의 일 측면을 따라 배열된 제2 컨베이어 벨트를 포함하거나 또는 대안적으로 상기 제1 컨베이어가 사용될 수 있고, 여기에서 제2 로봇이 상기 제1 로봇의 푸싱 램에 의해 밀린 트레이들을 수집하기 위해 위치되고, 여기에서 상기 제2 로봇은 상기 밀린 트레이들을 움켜잡으며 제2 엘리베이터에 의해 상기 제2 컨베이어 벨트, 또는 대안적으로 제1 컨베이어 벨트 상에 상기 트레이들을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖는다.
상기 사전-가압 장치로부터 트레이들을 회수하기 위해 제2 로봇을 배열하며 그것들을 상기 수평 판형 냉동기들로 이송함으로써, 또한 절차의 이러한 부분이 자동화된다. 상기 사전-가압 장치는 상기 제1 로봇이 본 발명의 이점들을 달성하기 위해 필요하지 않도록 수동으로 채워질 수 있으며, 동일한 이유로 상기 제2 로봇이 또한 수작업이 상기 사전-가압 장치로부터 상기 수평 판형 냉동기로 트레이들의 이송을 실행할 수 있을 때 회피될 수 있다는 것이 예상된다. 그러나, 상기 제1 로봇 및 상기 제2 로봇 양쪽 모두가 표준 오브젝트들(트레이들)을 다루는 비교적 간단한 구성들일 수 있으므로 로봇들을 사용하는 것은 매우 합리적이다.
더욱이, 특히 이들 유형들의 냉동 설비들이 화물선들 상에 배열될 때, 상기 로봇들은 공간을 절약하며 동시에 매우 신뢰성 있다. 이러한 목적을 위해, 공간 절약 및 수작업의 절감으로 인해, 상기 사전-가압 장치를 채우고 비우며 이와 같이 판형 냉동기들을 채우고 비우기 위해 로봇들을 제공하는 것은 매우 바람직하다.
추가의 유리한 실시예에서, 제3 로봇은 판형 냉동기를 비우기 위해 제공되며 여기에서 상기 제3 로봇은 제1 또는 제2 컨베이어 벨트들로부터 트레이들을 수집하고 도입하며 상기 트레이들을 상기 판형 냉동기에 도입하기 위해 제공되고, 여기에서 상기 제3 로봇은 트레이들을 움켜잡고 상기 제1 또는 제2 컨베이어 벨트로부터 제거하며, 상기 트레이들을 제3 엘리베이터에 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖고, 여기에서 상기 엘리베이터는 원하는 냉동 판의 레벨로 상기 트레이를 올리며, 이 포인트에서 푸싱 램은 상기 엘리베이터로부터 상기 원하는 냉동 판으로 상기 트레이를 민다.
결과적으로, 수평 판형 냉동기로부터 트레이들을 회수하기 위한 수단이 상기 제3 로봇의 푸싱 램에 의해 밀린 트레이들을 수집하기 위해 위치된 제4 로봇을 포함하는 추가의 유리한 실시예에서 제공된 바와 같이, 추가의 제4 로봇을 도입함으로써, 여기에서 상기 제4 로봇은 상기 밀린 트레이들을 움켜잡으며 제4 엘리베이터에 의해 상기 제3 컨베이어 벨트 또는 대안적으로 상기 제1 또는 제2 컨베이어 벨트들 상에 트레이들을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖는다.
그러므로 가득 찬 트레이들이 그것들이 수집되며 상기 사전-냉동 장치로 도입될 수 있는 제1 컨베이어로 도입되는 한 전체 프로세스는 자동화된다.
이러한 자동화된 프로세스를 갖고, 각각의 냉동 판은 상기 사전-가압 장치에서 각각의 선반과 동일한 수의 트레이들을 수용할 수 있는 것이 유리하다. 이것은 그것들이 동일한 수의 트레이들이 상기 사전-가압 장치 및 수평 판형 냉동기들의 수평 냉동 판들 양쪽 모두의 임의의 레벨 상에 도입될 것임을 인식할 것이므로 로봇들의 작업을 단순화한다.
본 발명의 추가의 유리한 실시예에서, 상기 사전-가압 장치는 진동 또는 흔들림 발생기를 제공받으며, 따라서 각각의 선반은 흔들릴 수 있다. 진동기들 또는 상기 사전-가압 장치의 선반들을 흔들기 위한 수단들을 도입함으로써, 트레이들에 갇힌 임의의 기포들 및 액체는 쉽게 표면으로 이끌려질 수 있으며 그에 의해 트레이들로부터 방출되어 트레이들에서 보다 동질의 내용물을 제공한다.
이것은 상기 사전-가압 장치에서 트레이들로부터의 유출을 유지하는 것 외에, 또한 보다 동질이며 보다 빠른 냉동 프로세스를 제공한다.
본 발명에 따른 냉동 설비의 사용은 본 발명의 추가의 유리한 실시예에 따른 식료품들 및 블록들을 냉동시키기 위한 방법에서 설명되며 여기에서 상기 식료품들은 특히 해산물이며, 상기 식료품들은 상기 냉동 설비로 도입되기 전에 트레이들에 배열되고, 여기에서 상기 냉동 설비는 사전-가압 장치 및 하나 이상의 수평 판형 냉동기들을 포함하고, 여기에서 상기 사전-가압 장치는 서로의 최상부 상에 수직으로 배열되며 가장 위에 최상부 판을 제공받는 복수의 수평 선반들을 포함하며, 여기에서 수단들은 상기 수평 선반들 및 최상부 판을 수직으로 이동시키기 위해 제공되며, 여기에서, 모든 선반들이 트레이들로 채워질 때, 상기 수평 선반들 및 상기 최상부 판은 아래쪽으로 향해지며, 그에 의해 상기 트레이들과 접촉하게 되고 식료품들을 트레이들에 눌러 담으며, 제1 미리 결정된 시간 기간 후 상기 선반들 및 상기 최상부 판은 위쪽으로 수직으로 이동되고, 따라서 상기 트레이들은 상기 사전-가압 장치로부터 제거되며 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들 중 하나로 이송될 수 있고, 여기에서 상기 판형 냉동기가 트레이들로 채워진 후, 상기 판형 냉동기는 폐쇄되며 제2 미리-결정된 시간 기간 동안 냉동 사이클이 완료되고, 그 후 상기 트레이들은 상기 판형 냉동기로부터 제거되며, 상기 트레이들은 비워지고 식료품들의 지금 냉동된 블록들은 추가 프로세싱을 위해 운반된다.
본 발명에 따른 냉동 설비의 설명에 대하여 상기 이미 설명된 이점들은 또한 상기 방법을 갖고 달성되지만, 특히 본 발명의 일 실시예는 상기 냉동 설비에서 장치들의 어레이가 하나의 사전-가압 장치 및 5개의 수평 냉동기들을 포함할 때, 매우 합리적이며 대체로 연속적인 냉동 사이클이 획득될 수 있다는 점에서 특히 유리하다.
통상적으로, 추가의 유리한 실시예에서 제시된 바와 같이, 제1 미리 결정된 시간 기간에 관한 미리 결정된 시간 기간들은 10 내지 20분 사이, 보다 바람직하게는 15분이며, 제2 미리 결정된 시간 기간은 100 내지 180분, 보다 바람직하게는 120 내지 150분, 및 가장 바람직하게는 140분이다.
이들 사이클 시간들을 사용하며 상기 사전-가압 장치 및 수평 판형 냉동기들이 동일한 수의 트레이들을 수용할 수 있는 하나의 사전-가압 유닛 및 5개의 수평 판형 냉동기들을 가질 때, 블록들로 식료품들을 냉동시키는 실질적으로 연속적인 방법이 본 발명에 따른 냉동 설비를 사용하여 달성된다.
본 발명은 이제 보다 일반적인 용어들로 설명되며 하나의 특정한 실시예가 이제 수반되는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 냉동 설비의 개요를 예시한다.
도 2는 로봇의 원리들을 예시한다.
도 3은 냉동 설비의 개요를 예시한다.
도 1에는 본 발명에 따른 냉동 설비의 개요가 예시된다. 냉동 설비는 사전-가압 장치(1) 및 이러한 특정한 실시예에서 5개의 판형 냉동기들(2 내지 6)을 포함한다. 사전-가압 장치는 또한 식품을 블록들로 사전-가압하는 동안 식품을 사전-냉동시키기 위한 사전-냉동 장치를 구성할 수 있다.
사전-가압 장치(1) 및 5개의 판형 냉동기들(2 내지 6)은 컨베이어 벨트들(10, 11)이 사전-가압 장치 및 판형 냉동기들의 어레이의 일 측면을 따라 배열될 수 있도록 어레이에 배열된다.
도 1에서 두 개의 어레이들(100, 200)이 예시되며, 각각의 어레이는 사전-가압 장치(1) 및 5개의 판형 냉동기들(2 내지 6)을 포함한다.
사전-가압 장치(1)는 복수의 수평 선반들(21) 및 최상부 판(22)을 포함한다. 작동기들(23, 23')에 의해(사전-가압 장치(1) 뒤에 있는 추가 두 개의 작동기들은 사전-가압 장치 뒤에 은닉된다). 작동기들(23, 23') 뿐만 아니라 은닉된 작동기들을 활성화시킴으로써, 최상부 판(22) 및 선반들(21)은 수직으로 이동되며 그에 의해 선반들 사이에서의 거리를 증가시키고 그렇게 오브젝트를 위한 룸이 냉동되게 한다.
도 1을 참조하여 예시된 바와 같이 냉동 설비들(100, 200)은 통상적으로 그 중 몇 개가 도면에 예시되는 트레이들(101)과 함께 사용된다. 트레이들 모두는 복수의 트레이들이 사전-가압 장치의 각각의 선반(21) 및 판형 냉동기들(2 내지 6)의 냉동 판들(31) 상에 수용됨에 따라 냉동 판들 및 선반들(21)이 트레이들(101)의 상한 및 하한과 고르게 접촉하도록 선반들 및 냉동 판들(31)을 각각 수직 방향으로 이동시키는 것이 가능하도록 표준 크기 및 특히 표준 높이를 갖는다.
특히 판형 냉동기들에 대해 이것은 냉동 판들에서 순환되는 냉동 매질이 트레이들에 위치된 식품으로부터 에너지를 흡수하며 그에 의해 트레이들(101)에서 냉동될 제품들을 냉동시킬 수 있도록 열 접촉을 수립하기 위해 중요하다.
사전-가압 장치로 트레이들을 도입하기 위해, 제1 로봇(201)이 제공된다. 로봇은 컨베이어 벨트(11)로부터 트레이들을 수집하며 결정된 위치들, 즉 사전-가압 장치(1)에서의 선반들(21) 상에서 미리 결정된 레벨들로 트레이들을 삽입한다. 사전-가압 장치(1)가 트레이들로 채워질 때, 작동기들(23, 23')은 활성화되며 그에 의해 최상부 판 및 선반들을 선반들(21) 상에 배치된 트레이들과의 접촉 아래쪽으로 밀어 넣는다. 미리 결정된 시간 기간 후, 통상적으로 15분까지, 압력들은 작동기들을 재활성화시킴으로써 해제되며 그에 의해 최상부 판(22) 및 선반들(21)을 위쪽으로 수직으로 이동시킨다. 15분은 공기, 기체, 액체 및 다른 물질이 트레이의 표면으로 스며들며 트레이로부터 방출되도록 허용하기에 충분한 시간이다.
이때, 즉 트레이들의 가압 후, 제1 로봇(201)은 사전-가압 장치에서 압착될 새로운 트레이들을 수집하며 이것들을 장치에서 적절한 선반들에 삽입하기 시작할 것이다. 장치(1)가 막 압착된 트레이들로 완전히 채워짐에 따라, 로봇(201)에 의한 새로운 트레이들의 삽입은 압착된 트레이들(101')이 사전-가압 장치(1)의 선반들(21) 밖으로 밀리게 할 것이다.
사전-가압 장치(1) 밖으로 밀린 이들 트레이들(101')을 수집하기 위해, 제2 로봇(202)이 제공된다. 로봇(202)은 트레이(101')를 수집하고 컨베이어(10) 상에 트레이들을 배치할 것이며 컨베이어는 판형 냉동기(2 내지 6) 바로 옆의 미리 결정된 위치로 어레이 더 아래로 트레이를 수송할 것이다.
제1 로봇(201)은 가압된 트레이들(101')의 연속 스트림이 사전-가압 장치(1) 밖으로 밀리며 로봇(202)에 의해 수집되고 컨베이어 벨트(10) 상에 배치되도록 사전-가압 장치(1)에서 압착될 새로운 트레이들을 실질적으로 계속해서 삽입할 것이다. 명료성 이유들로, 단지 제한된 양의 트레이들만이 도면에 예시되지만, 사전-가압 장치가 개방될 때 사전-가압 장치로부터 트레이들을 삽입 및 회수하는 실질적으로 연속적인 프로세스가 실행된다는 것이 이해될 것이다.
제3 로봇(203)은 사전-가압 장치에 의해 압착되고 컨베이어 벨트(10)로 배치되는 트레이들을 수집하기 위해 제2 로봇으로부터 아래쪽으로 배치된다. 로봇(203)은 트레이들을 수집하며 판형 냉동기들(2 내지 6) 중 하나에서의 적절한 위치들에 트레이들을 삽입한다. 판형 냉동기로 삽입되고/밀어 넣어진 트레이들은 판형 냉동기의 선반들 상에 이미 배치된 트레이들이 이들 트레이들이 제4 로봇(204)에 의해 수집되는 반대 측면 상에서 밀어내어지게 한다.
이와 관련하여 가압된 트레이를 판형 냉동기로 밀기 전에, 판형 냉동기는 냉동 사이클을 완료하며 적절한 작동기들의 활성화로 인해 냉동 판들을 수직으로 변위시킴으로써 냉동 판들을 개방하였다고 가정된다. 이 스테이지에서, 판형 냉동기의 냉동 판들 상에 위치된 냉동 트레이들은 비교적 느슨할 것이며 로봇(203)은 냉동 판으로 갓 압착된 트레이를 민다. 이것은 냉동 판들 상에서의 트레이들이 측면으로 이동하게 하며 그에 의해 로봇(203)의 반대 측면 상에서의 가장 바깥쪽 냉동 트레이가 그동안 냉동 트레이를 수용하기 위해 적절히 배치된 제4 로봇(204)의 그립용 수단들에 도달하게 한다.
로봇(204)은 그 후 냉동 설비(100)로부터 멀리 떨어진 트레이들에서 지금 냉동된 식료품들을 수송하기 위해 컨베이어(11') 상에 냉동 트레이를 배치한다.
이러한 방식으로, 실질적으로 완전한 자동화 압착 및 냉동 동작이 실행되었다.
도 2를 참조하면 로봇(201 내지 204)의 원리들이 설명될 것이다.
도 2에는 로봇의 예, 예를 들면 제3 로봇이 예시된다. 그러나, 도 1을 참조하여 상기 논의된 4개의 로봇들은 그것들이 대략 동일한 동작을 실행한다는 점에서 동일할 수 있다는 것이 주목될 것이다.
더욱이, 다른 실시예들에서, 상이한 구성들을 가진 로봇들을 갖는 것이 유리할 수 있지만, 본 발명의 설명을 위해, 모든 로봇들은 비슷하다고 가정된다.
로봇(203)은 그것이 판형 냉동기들(2 내지 6) 및 가압 장치(1)의 어레이(100, 200)를 따라 및 컨베이어 벨트(10)를 따라 이동할 수 있도록 배열된다. 이 실시예에서, 로봇은 파터노스터(paternoster) 엘리베이터(211, 212)의 형태에서의 엘리베이터를 포함한다. 파터노스터 엘리베이터는 상호 거리에 배열된 복수의 플랜지들(213)을 포함하며 트레이가 파터노스터 엘리베이터(211, 212)의 플랜지들에 의해 유지되도록 허용한다.
도 1에서, 트레이(101)는 제2 로봇(202)의 플랜지들(213)에 의해 유지된다.
트레이가 로봇(203) 위에 놓여짐에 따라, 그립용 암(214)은 트레이에 맞물리며 플랜지들(213) 상에서 트레이를 수용함으로써 파터노스터 엘리베이터(211, 212)로 트레이를 끌어들인다. 이때 엘리베이터가 활성화되어 트레이를 원하는 냉동 판, 예를 들면, 31'에 의해 표시된 냉동 판과 같은 높이인 원하는 레벨까지 올린다.
이 위치에서 푸싱 램(215)은 푸싱 램이 플랜지들(213) 상에 위치된 트레이에 맞물리며 트레이를 적절한 냉동 판(31')으로 끌어들이도록 배치된다.
냉동기(2 내지 6)가 냉동 사이클을 막 완료하였으며 냉동 판들이 트레이들의 압력을 취하기 위해 수직으로 이동되었다면, 트레이들은 비교적 느슨하다. 이때, 푸싱 램(215)이 플랜지들(213)로부터 냉동 판(31')으로 새로운 트레이를 미는 것이 가능하다. 동시에 냉동기의 반대 측면 상에서의 지금 냉동된 트레이가 밀어내어질 것이다.
밀린 이러한 트레이는 트레이가 로봇의 플랜지들(213) 상에 수용되며 그 후 컨베이어 벨트의 레벨로 낮아지도록 도 2를 참조하여 예시된 로봇에 대해 구성이 대응하는 로봇에 의해 수용되며 푸싱 수단에 의해 컨베이어 벨트로 이송되며 그에 의해 추가 프로세싱으로 수송될 것이다.
도 3에는 도 1에서의 투시도에 예시된 냉동 설비의 개요가 예시된다. 설비는 두 개의 어레이들(100, 200)을 포함하며, 각각의 어레이는 사전-가압 장치(1) 및 5개의 수평 판형 냉동기들(2 내지 6)을 포함한다.
컨베이어 벨트(11) 상에, 냉동될 식료품들로 채워진 트레이들이 사전-가압 장치(1)로 운반된다. 제1 로봇(201)은 트레이들을 수집하며 사전-가압 장치(1)의 선반에서 트레이들을 올리고 배치한다. 전체 사전-가압 장치가 트레이들로 채워지면, 작동기들(23 내지 23"')이 활성화된다. 작동기들은 선반들이 트레이들의 상한 및 하한과 접촉하게 되도록 선반들을 이동시킨다. 이로써 과도한 액체, 공기, 기체 등이 트레이로부터 방출될 것이다. 트레이에 의해 점유된 위치에서 또 다른 트레이의 삽입은 선반 상에서의 트레이가 로봇(201) 상에서 푸싱 램(215)에 의해 사전-가압 장치로부터 빼내어지게 할 것이다.
로봇(202)은 트레이들을 수용하며 그것들을 컨베이어(10) 상에 배치한다. 컨베이어(10) 상에서, 트레이들은 제3 로봇(203)으로 수송된다. 이러한 로봇은 트레이들을 움켜잡으며 판형 냉동기들 중 하나, 이 예에서 판형 냉동기 번호 4로 삽입하며, 그에 의해 냉동 트레이가 제4 로봇(204)에 의해 수집되는 판형 냉동기(4)의 반대 측면 상에서 냉동 트레이를 사출시킨다.
제4 로봇은 예를 들면 트레이들이 다시 사용될 수 있으며 냉동 블록이 추가 프로세싱으로 보내어질 수 있도록 트레이 밖으로 블록으로 지금 냉동된 식료품들을 비우는 것과 같은 추가 프로세싱을 위해 지금 냉동된 트레이들을 운반하도록 컨베이어(11") 상에 지금 냉동된 트레이들(101")을 배치한다.

Claims (12)

  1. 식료품들을 냉동시키기 위한 냉동 설비에 있어서,
    상기 식료품들은 상기 냉동 설비로 도입되기 전에 트레이들(101, 101')에 배열되고, 상기 냉동 설비는 사전-가압 장치, 상기 사전-가압 장치 및 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)을 포함하며, 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)는 하나 이상의 수평 냉동 판들(31)을 갖는, 상기 냉동 설비는:
    - 상기 사전-가압 장치로 트레이들(101, 101')을 도입하기 위한 수단으로서,
    - 상기 사전-가압 장치는 사용 시 상기 트레이들(101, 101')이 위치되는 복수의 수평 선반들(21), 및 최상부 판(22)을 포함하고, 상기 선반들(21) 및 최상부 판(21)은 서로의 최상부 상에 적층되고, 각각의 수평 선반(22) 및 상기 최상부 판(21)은 각각의 선반(22) 및 최상부 판(21)이 수직으로 이동될 수 있도록 적어도 하나의 작동기(23, 23')에 연결되며, 상기 적어도 하나의 작동기(23, 23')는 사용 시 상기 수평 선반들(21) 및 상기 최상부 판(21)이 상기 선반들(21) 상에 배치된 트레이들(101, 101')과 접촉하게 하는 하향 힘을 제공할 수 있는, 상기 도입 수단;
    - 상기 사전-가압 장치의 상기 선반들(21)로부터 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)의 상기 수평 냉동 판들(31)로 상기 트레이들(101, 101')을 이송하기 위한 수단;
    - 각각이 서로의 최상부 상에 적층된 복수의 냉동 판들(31)을 갖는, 하나 이상의 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6);
    - 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)를 비우며, 추가 프로세싱을 위해 상기 트레이(101, 101')를 이송하기 위한 수단을 더 포함하는, 냉동 설비.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 사전-가압 장치는 식품을 사전-냉동시키기 위한 사전-냉동 장치를 구성하는, 냉동 설비.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 사전-가압 장치, 및 상기 하나 이상의 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)은 어레이에 배열되며, 상기 사전-가압 장치로 트레이들(101, 101')을 도입하기 위한 수단은, 상기 어레이의 일 측면을 따라 배열된 제1 컨베이어 벨트를 포함하며, 제1 로봇(201)은 상기 제1 컨베이어 벨트 상에 수송된 트레이들(101, 101')을 수집하며 상기 사전-가압 장치에서 지정된 선반들(21) 상에 상기 트레이들(101, 101')을 삽입하기 위해 위치되고, 상기 제1 로봇(201)은 상기 트레이들(101, 101')을 움켜잡고 상기 컨베이어 벨트로부터 제거하며, 엘리베이터에 상기 트레이들(101, 101')을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들(gripping claws)을 갖고, 상기 엘리베이터는 상기 트레이(101, 101')를 원하는 선반의 레벨로 올리며, 그 지점에서 푸싱 램(pushing ram)은 상기 엘리베이터로부터 상기 원하는 선반으로 상기 트레이(101, 101')를 미는, 냉동 설비.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 사전-가압 장치 및 상기 하나 이상의 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)은 어레이에 배열되며, 상기 사전-가압 장치의 상기 선반들(21)로부터 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)의 상기 수평 냉동 판들(31)로 상기 트레이들(101, 101')을 이송하기 위한 수단은 상기 사전-가압 장치로부터 트레이들(101, 101')을 회수하기 위한 수단을 포함하고 상기 수단은 상기 어레이의 일 측면을 따라 배열된 제2 컨베이어 벨트를 포함하거나 상기 제1 컨베이어 벨트가 사용될 수 있고, 제2 로봇(202)은 상기 제1 로봇(201)의 상기 푸싱 램에 의해 밀린 트레이들(101, 101')을 수집하기 위해 위치되고, 상기 제2 로봇(202)은 상기 밀린 트레이들(101, 101')을 움켜잡으며 제2 엘리베이터에 의해 상기 제2 컨베이어 벨트, 또는 제1 컨베이어 벨트 상에 상기 트레이들(101, 101')을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖는, 냉동 설비.
  5. 청구항 4에 있어서, 제3 로봇은 상기 제1 또는 제2 컨베이어 벨트들로부터 트레이들(101, 101')을 수집하고 도입하며 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)로 상기 트레이들(101, 101')을 도입하기 위해 제공되고, 상기 제3 로봇은 상기 트레이들(101, 101')을 움켜잡고 상기 제1 또는 제2 컨베이어 벨트로부터 제거하며, 제3 엘리베이터에 상기 트레이들(101, 101')을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖고, 상기 제3 엘리베이터는 원하는 냉동 판(31)의 레벨로 상기 트레이(101, 101')를 올리며, 그 포인트에서 푸싱 램은, 상기 엘리베이터로부터 상기 원하는 냉동 판(31)으로 상기 트레이(101, 101')를 미는, 냉동 설비.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 수평 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)로부터 트레이들(101, 101')을 회수하기 위한 수단은 상기 제3 로봇의 상기 푸싱 램에 의해 밀린 트레이들(101, 101')을 수집하기 위해 위치된 제4 로봇을 포함하며, 상기 제4 로봇은 상기 밀린 트레이들(101, 101')을 움켜잡으며 제4 엘리베이터에 의해 제3 컨베이어 벨트, 또는 상기 제1 또는 제2 컨베이어 벨트들 상에 상기 트레이들(101, 101')을 위치시키도록 배열된 그립용 클로들을 갖는, 냉동 설비.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 사전-가압 장치의 각각의 선반 및 상기 수평 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)에서의 각각의 냉동 판(31)은 동일한 수의 트레이들(101, 101')을 수용할 수 있는, 냉동 설비.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전-가압 장치에서 각각의 선반은 진동 또는 흔들림 발생기를 제공받으며, 따라서 각각의 선반은 흔들릴 수 있는, 냉동 설비.
  9. 식료품들을 냉동시키는 방법에 있어서, 상기 식료품들은 냉동 설비로 도입되기 전에 트레이들(101, 101')에 배열되며, 냉동 설비는 사전-가압 장치 및 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)을 포함하고, 상기 사전-가압 장치는 서로의 최상부 상에 수직으로 배열되며 최상위에 최상부 판(21)을 제공받는 복수의 수평 선반들(21)을 포함하며, 수단은 상기 수평 선반들(21) 및 상기 최상부 판(21)을 수직으로 이동시키기 위해 제공되고, 모든 선반들이 트레이들(101, 101')로 채워질 때, 상기 수평 선반들(21) 및 상기 최상부 판은 아래쪽으로 향해지며, 그에 의해 상기 트레이들(101, 101')과 접촉하게 되고 상기 식료품들을 상기 트레이들(101, 101')로 눌러 담으며, 제1 미리 결정된 시간 기간 후 상기 선반들(21) 및 상기 최상부 판(21)은 위쪽으로 수직으로 이동되고, 따라서 상기 트레이들(101, 101')은 상기 사전-가압 장치로부터 제거되며 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6) 중 하나로 이송될 수 있고, 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)가 트레이들(101, 101')로 채워진 후, 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)는 폐쇄되며 제2 미리 결정된 시간 기간 동안 냉동 사이클이 완료되며, 그 후 상기 트레이들(101, 101')은 상기 판형 냉동기(2, 3, 4, 5, 6)로부터 제거되고, 상기 트레이들(101, 101')은 비워지며 냉동된 식료품들은 추가 프로세싱을 위해 운반되는, 냉동 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 사전-가압 장치 및 상기 하나 이상의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)은 어레이에 배열되며, 상기 식료품들이 해산물일 때, 어레이는 하나의 사전-가압 장치 및 5개의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)을 포함하고, 상기 사전-가압 장치의 축적된 선반 영역은 상기 5개의 수평 판형 냉동기들(2, 3, 4, 5, 6)의 각각의 축적된 수평 냉동 판(31) 영역과 동일한, 냉동 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 미리 결정된 시간 기간은 10 내지 20분이며, 상기 제2 미리 결정된 시간 기간은 100 내지 180분인, 냉동 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 사전-가압 장치의 선반들(21)은 진동 또는 흔들림 수단을 제공받으며, 따라서 상기 트레이들(101, 101')이 상기 선반들(21) 상에 위치될 때 및 작동기(23, 23')가 선반들(21)을 함께 압착하기 전에, 트레이들(101, 101')을 가진 선반들(21)은 상기 트레이(101, 101')에 위치된 식료품 위로 물, 즙, 공기 또는 기체의 침투를 용이하게 하기 위해 진동되거나 또는 흔들리는, 냉동 방법.
KR1020180089928A 2017-08-09 2018-08-01 냉동 설비 KR102541794B1 (ko)

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