KR20070064609A - 전진하는 식품들의 위치결정 장치 및 방법 - Google Patents

전진하는 식품들의 위치결정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨베이어에 의해 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 요소에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 컨베이어와 연결된 이러한 위치결정 요소를 포함하는, 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 장치에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 식품들의 위치결정 방법에 관한 것이다.

Description

전진하는 식품들의 위치결정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR POSITIONING ADVANCING FOOD PRODUCTS}
본 발명은 컨베이어에 의해 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 요소에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 컨베이어와 연결된 이러한 위치결정 요소를 포함하는, 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 장치에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 식품들의 위치결정 방법에 관한 것이다.
지금까지 컨베이어 상에서 전진하는 식품들의 위치결정은 통상적으로 컨베이어와 인접하고 컨베이어 위의 고정된 위치에 배치되는 안내 요소에 의해 실시되었다. 특히 고정된 위치에 배치된 식품들에 대해 위로 올려지게 되는 위치에 자리한 예컨대 소시지(반제품)와 같은 식품들의 전진은 고정된 위치에 배치된 안내 부재에 의해 옆으로 밀리게 될 것이다. 이러한 방법은 상당히 유리하고 견고한 방식으로 제조될 수 있고, 또한 적은 유지 보수를 필요로 하며 쉽게 고장나지 않는다. 이러한 현존하는 컨베이어 상에서 전진하는 식품을 위치결정하는 방법의 단점은 위치결정하고자 하는 식품들의 일부가 고정된 위치에 배치된 안내 요소의 영향 하에서 변형된다는 점이다(따라서 소시지가 예컨대 구부러진다). 이러한 종래의 식품 위치결정 방법의 다른 결점은, 식품들의 일부가 일시적으로 단지 변위될 수 있고, 식품 이 더 이상 접촉 상태가 아닌 경우, 다수의 경우에, 식품이 고정된 위치에 배치된 안내 요소에 의해 맞물리기 전의 출발 위치로 보다 큰 정도로 또는 보다 작은 정도로 복귀할 수도 있다는 점이다.
따라서, 본 발명의 목적은 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 개선된 수단 및 개선된 방법을 제공하는 것이며, 이에 의해 상술한 종래 기술의 결점들을 완화시키거나 회피할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 위치결정하기 위한 식품들 상에 맞물리기 위한 접촉 측면을 갖는 맞물림 부재, 및 상기 맞물림 부재의 상기 접촉 측면과 경사지게 둘러싸는 방향으로 상기 맞물림 부재를 간헐적으로 변위시키기 위해 상기 맞물림 부재에 연결된 변위 수단을 포함하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소를 제공한다. 이러한 위치결정 요소는, 맞물림 부재가 위치결정하기 위한 식품들에 대해 비교적 짧은 시간 동안 가압된 후 다시 그로부터 해제될 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 예컨대 소시지와 같은 식품은 과도한 시간 동안 안내 요소에 대해 또는 안내 요소 위에 식품이 놓이지 않고서 하나 이상의 연속적인 스트로크(시프팅, 푸싱)에 의해 원하는 방향으로 강제 이송될 수 있다. 본 발명에 따른 위치결정 요소는 그외의 장점들 중에서 식품의 변형을 야기할 필요없이 형상-유지가 보다 적은 식품을 위치(배열)시킬 수 있다는 중요한 장점을 제공한다. 식품의 위치를 결정한 후에 출발 위치로 복귀하는 식품들의 기회는 이러한 위치결정 요소에 의해 감소될 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 맞물림 부재에는 실질적으로 평편한 맞물림 측면이 제공된다. 이러한 평편한 맞물림 측면을 구비함으로써, 손상/변형의 기회가 최소화되며 게다가 이러한 맞물림 부재를 용이하게 세척할 수 있다.
또 다른 변경된 실시예에서, 맞물림 부재에는 서로 멀리 떨어진 2이상의 맞물림 측면이 제공된다. 따라서, 위치결정 요소는 2개 열의 전진하는 식품들 사이로 정렬하는데 사용될 수 있으며, 또한 2개 방향(즉, 모든 열의 식품들)으로 위치결정 효과를 발휘하기 위해 사용될 수 있다. 상술한 바와 같은 위치결정 요소의 2개측면 작용에 대해 실질적인 비용의 증가없이 2개 열의 식품들의 위치결정한다는, 본 발명의 유리한 효과들을 배가시키는 것에 추가로, 이것은 또한 작은 간격 또는 심지어 부분적인 열의 중첩을 갖는 2개의 열을 위치결정 및 분리하는 선택권을 제공한다.
유리한 변경예에서, 맞물림 부재는 고정식 회전 샤프트를 중심으로 회전가능하게 변위될 수 있다. 이러한 회전 샤프트는 예컨대 실질적으로 평편한 맞물림 측면과 평행하게 연장될 수 있거나, 또는 심지어 맞물림 측면의 전방의 평면 내에 위치될 수 있다. 이러한 회전 샤프트는 또한 위치결정 요소의 전방 측면 상의 유리하게 위치될 수도 있으며, 변위 수단은 회전 샤프트로부터 일정 거리에서 맞물림 부재 상에 반대로 맞물릴 수 있다. 이러한 구성은 또한 단순하고 신뢰할 만한 형태를 제공할 수 있다. 다른 한편, 대안예로서 병진운동가능한 형태의 회전 샤프트를 제공할 수도 있거나, 회전 샤프트로 둘러싸인 각도와 컨베이어의 작동면이 조절가능하도록 회전 샤프트가 조절가능하게 된다. 따라서, 환경에 따라 맞물림 부재의 위치결정 작동이 조절될 수 있다.
그럼에도 불구하고 실현하고자 하는 정렬 제한 외부에 너무 멀리 놓이는, 위치결정하려는 식품을 정확한 위치에 가져오기 위해, 맞물림 부재에는 위치결정시키기 위한 상기 식품들의 이동 방향으로 점증적으로 증가하는 높이가 제공되는 것이 유리하다. 이러한 위치결정 요소에는 식품들이 전진함에 따라 상방으로 그 위로 미끄러질 수 있는 이송 방향으로 증가하는 높이를 갖는 접촉 에지(contact edge)가 제공된다. 그러나, 정상적인 상태에서, 맞물림 부재의 간헐적인 이동은, 접촉 부재의 각각의 왕복 스트로크 동안 식품들이 종국에 위치해야 하는 방향으로 약간의 거리만큼 이동되는 것을 보장한다. 따라서, 중첩하여 서로 인접하여 놓이는 2개의 열을 예컨대 서로로부터 완전히 분리시킬 수도 있다.
변위 수단은 1개 이상의 로드를 통해 상기 맞물림 부재에 연결되는 회전식 캠 롤러에 의해 형성될 수 있다. 예컨대 공압식 또는 유압식 실린더와 같은 다양한 다른 변위 수단이 적용될 수도 있지만, 이러한 변위 수단은 제조 및 유지보수가 용이하다.
본 발명은 또한, 상술한 위치결정 요소, 및 식품들을 연속적으로 변위시키기 위한 컨베이어를 포함하며, 위치결정 요소의 일부분 이상이 컨베이어의 이동 방향과 수직한 이동 성분을 갖는 방향으로 변위가능한 전진하는 식품들의 위치결정 장치를 제공한다. 여기에서 이동은 식품을 지지하는 컨베이어의 일부분과 평행할 수 있다. 이러한 위치결정 장치의 장점에 대해, 본 발명에 따른 위치결정 요소에 관해 상술한 장점들을 참조한다. 이들 장점들은 단순하고, 견고하며, 쉽게 고장나지 않으며, 식품의 변형이 없고, 세척이 용이한 점 등이다.
예컨대 롤러가 컨베이어 상에 맞물리고 이로써 컨베이어가 구동되며, 이때 롤러가 선택적으로 전동 수단에 의해 맞물림 부재의 변위를 발생시킨다는 점에서 위치결정 요소가 상기 컨베이어에 구동 목적으로 연결될 수 있다. 이러한 구동은 맞물림 부재의 간헐적인 이동을 발생시키는 개별의 전원이 불필요하게 하며, 또한 컨베이어의 이동과 맞물림 부재의 이동을 동기화시키는 것이 상당히 간단하다. 위치결정 요소는 맞물림 부재의 단부 위치가 이송 방향으로 식품이 밀어 올려지는 상태에 도달하도록 컨베이어에 관해 변위가능하며, 이것은 연속적인 스텝(step) 내의 원하는 위치에 식품들을 강제하는 것을 가능하게 한다. 이로써, 예측가능한 결과에 의해 제어된 프로세스의 위치결정이 가능하다.
컨베이어가 2개 이상의 열의 식품들을 변위시키도록 구성되며, 이러한 2개 이상의 열의 식품들 사이에서 위치결정 요소의 변위가능한 맞물림 부재가 변위가능한 경우, 단일의 위치결정 요소가 열(row)들의 분리를 제공할 수 있다. 이로써, 이용가능한 공간 및 수단의 양호한 이용이 가능하다.
상기 위치결정 장치에 위치결정하기 위한 하나의 열의 식품들의 양 측면 상에 배치되는 2 이상의 변위 요소가 제공되는 경우에, 하나의 방향(이송 방향과 수직한 방향)으로 식품의 위치를 완전히 제어할 수 있게 된다. 이것은 식품들이 바람직하지 않은 출발 위치를 갖는 방향과 무관하게 식품들을 변위시킬 수 있게 된다. 이동 방향으로 식품들을 유지시키기 위해, 식품들 상에 맞물리는 맞물리는 돌출 요소가 컨베이어에 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 위치결정 요소에 의해 식품 상에 작용되는 힘을 제어할 수 있고, 결국, 원하지 않는 방향으로 식품이 변위될 가능성을 보다 줄이거나 전혀 없앤다.
위치결정 요소가 컨베이어에 끼이거나 손상시키는 것을 방지하기 위해, 맞물림 부재는 식품들을 지지하는 컨베이어의 측면으로부터 일정 거리만큼 간헐적으로 변위가능한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, A) 적어도 실질적으로 세로로 배열된 열 내에 배치되는 식품들을 이송 방향으로 전진시키는 단계, 및 B) 맞물림 부재에 상당히 근접하여 위치한 상기 식품들이 연속적인 다수의 스텝 내에서 옆으로 이동되도록 상기 열의 연속적으로 배치된 식품들의 일측면 상에 상기 맞물림 부재를 왕복해서 간헐적으로 이동시키는 단계를 포함하는 전진하는 식품들의 위치결정 방법을 제공한다. 위치결정하려는 식품들의 적어도 일부는 맞물림 부재 위로 상방으로 운반된 후 맞물림 부재의 간헐적인 이동에 의해 맞물림 부재로부터 다시 해제될 수 있다. 이것은, (문제의 식품에 대한 잘못된 또는 바람직하지 않은 측면인) 반대측 상에 부분적으로 위치되는 식품들을 배치시키는 것을 가능하게 한다.
맞물림 부재가 2개 열의 식품들 사이에 간헐적인 방식으로 왕복으로 이동된다면, 식품들이 최소 거리만큼 이격되고 따라서 단일의 맞물림 부재에 의해 이중 위치결정 효과가 얻어질 수 있다.
간헐적인 방식으로 왕복으로 이동하는 맞물림 부재에 의해 1개 열의 연속해서 배열되는 식품들의 양측면 상에서 맞물릴 수 있다. 이송 방향과 수직한(컨베이어 방향과 평행한) 방향으로 식품의 위치는 이제 완전히 제거가능하며, 식품은 2개의 맞물림 부재 중 하나에 의해 선택적으로 맞물릴 수 있고 원하는 위치로 강제될 수 있다.
아래에, 다음의 도면에 도시된 비-제한적인 예시적인 실시예를 근거로 본 발명을 보다 명확히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위치결정 요소의 사시도이다.
도 2는 정렬하기 위한 2열의 소시지를 갖는 본 발명에 따른 위치결정 장치의 사시도이다.
도 3은 단일 열의 소시지를 정렬시키기 위한 위치결정 장치의 평면도이다.
도 4는 단일 열의 소시지를 정렬시키기 위한 이중 위치결정 장치의 평면도이다.
도 1은 여기에 도시되지 않은 위치결정을 위한 물품 상에 맞물리는 접촉 측면(3)이 제공되는 맞물림 부재(2)를 갖춘 위치결정 요소(1)를 도시한다. 위치결정 요소(1)에는 고정계 상에서 장착식으로 지지될 수 있는 회전 샤프트(4)가 제공된다. 회전 샤프트(4)로부터 멀리 떨어진 맞물림 부재(2)의 일측 상에는 연결 피스(5)를 통해 연결 로드(6)가 회전가능하게 연결된다. 위치결정 요소(1)로부터 멀리 떨어진 연결 로드(6)의 일측은 전기 모터(9)에 의해 구동되는 디스크(10)의 캠(8) 상에 제2 연결 피스(7)를 통해 회전가능하게 맞물린다. 맞물림 부재(2)는 디스크(10)의 회전에 의해 회전 샤프트(4) 주위로 왕복 스윙 운동하기 시작할 것이 다.
도 2는 정렬하기 위한 2개 열(row; 21, 22)의 소시지(23)를 이송 방향(P1)으로 변위시키는 컨베이어(20)와 연결된 도 1에 따른 위치결정 요소(1)의 사시도이다. 컨베이어(20)에는 복수의 직립 부재(24)가 제공되며, 이들 직립 부재(24) 사이에 소시지(23)가 위치한다. 따라서, 소시지(23)는 직립 부재(24)와 평행한 단지 하나의 자유도를 가진다. 소시지(23)의 초기 공급이 2개의 열 내에 아직 적절하게 배열되지 않은 경우, 이들 소시지(23)는 직립 부재(24)와 평행한 방향으로 다소 무질서한 방향을 여전히 갖고 있다. 이러한 소시지(23)의 무질서한 배향은 2개의 인접하는 소시지(23)가 서로 접촉해 있을 수도 있거나 부분적으로 중첩해 있을 수도 있을 정도로 이렇게 까지 진행된다. 컨베이어(20) 상에 연속적으로 위치한 소시지 쌍의 분리는 각각의 경우에 상이한 위치에 있을 수 있으며, 이것이 정렬하기 위한 2열(21, 22)의 소시지(23)를 분리시키는 것을 어렵게 만든다.
위치결정 요소(1)의 맞물림 부재(2)에 소시지(23)가 도달하면, 이들 소시지(23)의 일부는 맞물림 부재(2)의 상부 에지(25) 위로 올라가고 다른 소시지(23)는 초기에 맞물림 부재(2)와 접촉하지 않는다. 전기 모터(9)에 의해 구동되는 디스크의 회전으로 인해, 맞물림 부재(2)는 연결 로드(6)를 통해 간헐적인 방법으로 왕복으로 스윙할 것이다. 맞물림 부재(2)의 스윙은 이송 방향(P1)으로 나타낸 바와 같이 점차적으로 보다 커지게 되서, (특정 소시지(23)의 출발 위치와 간헐적인 스윙 운동의 회수(frequency)에 관한 이송 속도에 따라) 소시지들이 맞물림 부재(2)에 의해 원하는(정렬된) 위치로 다수의 스텝(step) 내에 위치된다. 맞물림 부 재(2)와의 제1 접촉부에서 상부 에지(25) 위로 상방으로 미끄러지는 소시지(23)는 맞물림 부재(2)의 간헐적인 스윙 운동에 의해 하나 이상의 스텝 내의 상부 에지(25)로부터 제거될 것이다. 따라서, 중첩 방식 및/또는 그렇지 않으면 복합식으로 배향되는 연약한 소시지(23)(또는 다른 전용 식품)를 또한 분리시킬 수 있다.
도 3은 위치결정 장치(1)의 평면도이며, 이러한 위치결정 요소(1)의 맞물림 부재(2)는 일측상에 정렬하기 위한 단지 단일 열의 소시지(30)와 맞물린다.
도 4는 각각의 실린더(44, 45)에 의해 변위가능한 맞물림 부재(42, 43)에 의해 형성되는 2개의 위치결정 장치(40, 41)의 평면도이다. 맞물림 부재(42, 43)는 점선(42', 43')으로 도시된 위치 사이에서 변위가능하다. 이송 방향(P2)으로 비정렬 방식으로 1개 열의 소시지(46)가 공급되며, 맞물림 부재(42, 43)를 통과한 후, 소시지(46)는 2개의 측면으로부터 원하는 정렬 위치로 운반되었다.

Claims (17)

  1. 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 요소로서,
    위치결정하기 위한 식품들 상에 맞물리기 위한 접촉 측면을 갖는 맞물림 부재, 및
    상기 맞물림 부재의 상기 접촉 측면과 경사지게 둘러싸는 방향으로 상기 맞물림 부재를 간헐적으로 변위시키기 위해 상기 맞물림 부재에 연결된 변위 수단을 포함하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맞물림 부재에는 실질적으로 평편한 맞물림 측면이 제공되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 맞물림 부재에는 서로 멀리 떨어진 2개 이상의 맞물림 측면이 제공되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞물림 부재는 고정식 회전 샤프트를 중심으로 회전가능하게 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞물림 부재에는 위치결정시키기 위한 상기 식품들의 이동 방향으로 점증적으로 증가하는 높이가 제공되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변위 수단은 1개 이상의 로드를 통해 상기 맞물림 부재에 연결되는 회전식 캠 롤러에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 요소.
  7. 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 장치로서,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 위치결정 요소, 및
    식품들을 연속적으로 변위시키기 위한 컨베이어를 포함하며,
    상기 위치결정 요소의 일부분 이상이 상기 컨베이어의 이동 방향과 수직한 이동 성분을 갖는 방향으로 변위가능한 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위치결정 요소가 상기 컨베이어에 구동 목적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 위치결정 요소는 식품이 밀어 올려지는 상태에서 상기 맞물림 부재의 단부 위치가 이송 방향으로 증가하도록 상기 컨베이어에 관해 변위가능한 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨베이어는 2개 이상의 열의 식품들을 변위시키도록 구성되며, 상기 2개 이상의 열의 식품들 사이에서 상기 위치결정 요소의 변위가능한 맞물림 부재가 변위가능한 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    위치결정하기 위한 하나의 열의 식품들의 양 측면 상에 배치되는 2개 이상의 변위 요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨베이어에는 상기 식품들 상에 맞물리는 돌출 요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞물림 부재는 상기 식품들을 지지하는 상기 컨베이어의 측면으로부터 일정 거리만큼 간헐적으로 변위가능한 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 장치.
  14. 전진하는 식품들을 위치결정시키기 위한 위치결정 방법으로서,
    A) 적어도 실질적으로 세로로 배열된 열 내에 배치되는 식품들을 이송 방향으로 전진시키는 단계, 및
    B) 맞물림 부재에 상당히 근접하여 위치한 상기 식품들이 연속적인 다수의 스텝 내에서 옆으로 이동되도록 상기 열의 연속적으로 배치된 식품들의 일측면 상에 상기 맞물림 부재를 왕복해서 간헐적으로 이동시키는 단계를 포함하는 전진하는 식품들의 위치결정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    위치결정시키기 위한 상기 식품들의 일부분 이상은 상기 맞물림 부재 위로 상방으로 운반된 후, 상기 맞물림 부재의 간헐적인 이동에 의해 상기 맞물림 부재로부터 다시 해제되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 맞물림 부재는 상기 식품들이 최소 거리만큼 이격되도록 2개 열의 식품들 사이에 간헐적인 방식으로 왕복으로 이동되는 것을 특징으로 하는 전진하는 식 품들의 위치결정 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    간헐적인 방식으로 왕복으로 이동하는 맞물림 부재에 의해 1개 열의 연속해서 배열되는 식품들의 양측면 상에서 맞물리는 것을 특징으로 하는 전진하는 식품들의 위치결정 방법.
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