KR20090075647A - 칼날의 직선 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연질 식품류 특히 활어(live-fish) 혹은 생육(Flash meat)을 슬라이스(Slicer)하는 절단 장치로 다시 말하면, 연질 식품류를 자동으로 슬라이스를 하기 위해서는 절단을 발생하기 위해서 칼날을 일정한 압력을 주면서 슬라이스하는 대상물상에서 직선운동을 하여야만 절단 작업을 할 수 있다. 상기 직선 운동시 연질의 대상물이 밀리어 절단작업을 어렵게 하게 됨으로 이를 방지하고자 밀리는 힘을 상쇄하는 기계적 구상이 필요하게 되었다. 현재까지의 슬라이서 제품은 전용기 개념으로 육가공, 수산물, 햄 종류, 어묵 등으로 구별하여 각 개별적인 전용기를 사용해야 하는 실정이고 절단을 위해서는 상기 대상물을 잡아주는 클램핑 장치가 필요하게 되었다. 본 발명은 주용 요지는 왼쪽 부위로 운동하는 칼날들과 오른쪽 부위로 운동하는 칼날들과 서로 교대 교대로 위치하여 있어서 물체에 작용하는 총체적인 힘의 합이 0(Zero Moment원리)이므로 생육이나 생선회 덩어리가 손상이 안 되고 절단 부위 외에는 전단력에 의하여 움직이지 않으므로 절단 시 손상이 없다. 생육이나 생선회 덩어리(300mm)를 clamping없이 절단(slicing or cutting)이 가능하도록 직선 칼날을 교차 왕복 운동을 가능하도록 하여 생육이나 생선회 덩어리에 손상이 없이 자동으로 슬라이싱 하는 특징을 가지는 발명이다.

칼날, 연질 식품, 제로 모멘트, 왕복 운동, 슬라이스 작업, 생육,

Description

칼날의 직선 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 방법 {The soft food slice method that used the coming and going movement of the blade}

본 발명은 연질의 생육 혹은 활어를 클램핑(clamping) 없이 칼날의 직선 교차 운동을 통하여, 절단 부위에 제로 모멘트를 발생하게 슬라이싱(slicing)하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절단 대상물의 중심선을 기준으로 양쪽에 다수개의 칼날을 설치하고, 상기 중심선을 기준으로 서로 반대 방향으로 직선 평면 운동을 하도록 하며, 직선 운동으로 절단되는 깊이에 따라 자동으로 절단 칼날의 칼날 표면이 이동함으로서 완전한 절단 작업이 이루어지면서 상기 절단 대상물이 원하는 두께로 슬라이싱 되는 생육 또는 활어를 자동으로 슬라이싱하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업이 발달하고 경제적으로 윤택해짐에 따라 동물성 식품의 소비량이 계속 증가하고 있다.

돈육, 우육, 계육, 계란 및 생선류등의 소비량이 높으며 이러한 원료를 가공한 햄류, 소세지, 오뎅류 및 어묵, 계란말이 등 2차 가공품의 소비도 증가하고 있다. 이러한 식품들은 소비자에게 전달되어 요리되기 위하여 가공하기 편리한 크기 로 절단되어 공급되어져야 한다.

최근, 대형 급식업체의 증가, 대형 할인 마트의 등장, 생선회 등을 취급하는 수산물 가공업체의 증가, 규격화된 식품 수요 증가 등으로 경제적으로 빠른 시간내에 대량으로 식품을 슬라이서(Slicing or cutting)하는 기술이 요구되고 있다.

돈육, 우육, 생선 등은 냉동 제품의 경우, 적절한 강성을 가지므로 자동 절단으로 띠톱, 원형 휠에 의하여 절단이 용이하며 신속하게 제품의 손상이 없이 대량 절단이 가능하여 많은 소비자에게 유통되는데 큰 불편이 없다.

그러나, 최근 생활수준의 증가와 소비자 입맛의 고품위화로 육질을 그대로 유지되는 생육(돈육, 우육 등)과 신선한 생선회의 소비가 증가하고 있다. 이러한 생육과 생선회의 절단 작업은 피삭물의 강성이 부족하고 클램핑(clamping)이 어려워서 많은 근로자에 의한 수작업에 의하여 이루어지고 있므며, 또 소세지나 햄의 자동 절단(slicing or cutting)도 재료의 점성이 높아서 자동 절단이 용이하지 않다. 특히, 생선회의 경우 절단시 손에 생선회가 닿으면 신선도가 떨어지게 된다.

상기와 같은 수작업의 생육 절단은 표준화된 절단(slicing or cutting)이 어렵고 3디(3D) 업종으로 근로자들이 작업을 꺼리는 경향이 있고 신속한 납품이 어려운 단점이 존재한다.

다음은 상세한 슬라이서하는 종류에 따른 상세한 설명으로, 현재 국내에서 사용되고 있는 슬라이서(Slicer)의 경우 크게 3종류로 나누어지며, 첫째는 원형 칼날방식의 슬라이서(Slicer)는 냉동육 절단에 주로 사용되고, 생육은 불가능하며 정육점에서 주로 사용하며, 기존의 육류의 세절방식으로 원형 칼날을 고속 회전시켜 세절하고자하는 식품(연어, 참치, 생육 등)을 일정 피치만큼 이송시키며 한 조각씩 절단하고 절단된 조각은 적절한 용기에 담기거나 컨베이어를 통해 이송되는 방법이다. 이 타입은 절단 혹은 슬라이스 시간이 과다하게 소요되며, 절삭 후 잔재로, 제일 마지막 끝 부위는 피딩 불가능으로 절단 불가능한 부분이, 남게 되어 후속작업에 장애가 있으며, 특히 절삭 대상물을 냉동시킨 후 절삭해야 하며 녹인 후에는 절삭이 불가능하다.

두 번째 방법으로 반달형 칼날방식의 슬라이서(Slicer)는 냉장육에 주로 사용되며 가지런하게 자를 수 있기 때문에 시각적인 디스플레이가 우수하나, 완전한 생육은 세절이 불가능하며 이 방법도 상기 방법과 같이 마지막부분에서 잔재가 남는 결점이 있다.

세 번째 방법은 일자형 칼날 방식의 슬라이서(Slicer)는 칼날은 고정되어있고 세절 대상물이 우측에서 좌측으로 (10시 방향) 이동하며 세절하는 방식이다. 연질의 식품을 세절할 때 주로 사용되며, 절삭부하가 커지게 되면 칼이 쉽게 파손되는 결점이 있는 등 기존의 3가지 방식에는 각각에 따라 상당한 문제점이 있었다.

그리고 국내의 육류나 수산물 가공 업체의 경우 국내 식품 기계의 미약한 기술 및 제작으로 인하여 대부분의 고가 장비를 수입에 의존하고 있으며, 이 또한 상기와 같은 단점을 가지고도 장비를 운용하고 있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] JP 特開2009-18416 전복 슬라이스 기(2009.01.29)

KR 20-0378214 식품 슬라이스 장치 (2005.03.02)

KR 20-0262299 풋고추를 슬라이스형으로 절단하는 장치 (2002.01.15)

KR 10-0105383 슬라이스 치이즈 제조기의 크림퍼 장치 (1996.10.01)

본 발명은 상기 문제점을 해결할 수 있도록 클램핑(Clamping)없는 슬라이서(Slicing or cutting)가 가능하도록 직선 칼날을 교차 왕복 운동을 하도록 창안함으로서 생육이나 생선회 덩어리를 손상이 없이 자동으로 슬라이싱하는 기술 및 장비를 제공하는 것이 목적이 있다.

본 발명은 교차 왕복 운동을 하는 칼날에 의하여 생육이나 생선회 덩어리를 손상이 없이 자동으로 슬라이싱하는 방법에 있어서, 상기 생육이나 생선회 덩어리를 도마 위에 얻는 단계, 상기 도마가 절단 장치 내로 인입하는 인입하는 단계, 상기 인입한 도마가 서서히 상승하는 단계, 상기 상승하는 도마 위의 생육이나 생선회 덩어리를 교차왕복 운동으로 전단력이 "0"이 되도록 교차 왕복 운동을 하는 칼날에 의해 슬라이싱(절단)하는 단계, 상기 절단 과정 중에 도마 위의 생육이나 생선회 덩어리의 하부까지 칼날을 통과하여 완전 슬라이스 된 상태에서 상기 생육이나 생선회 덩어리를 도마로부터 분리하는 단계, 이후 상기 도마가 하강하는 단계, 하강한 도마가 다음 작업을 위해 상기 초기 도마 위치로 이동 대기하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 육류, 수산물, 생선회, 햄, 어묵 등과 같은 다양한 식자재의 1차 가공 장비로써 식품 가공 분야에서의 수작업에 의존하는 인건비 절감효과와 신선도 유지 및 위생적인 식품 가공 작업이 가능하고 표준화된 규격으로 슬라이싱이 가능하다. 따라서 최근 경제적, 문화적인 발전과 더불어 식생활 문화 역시 음식의 맛으로만 승부하는 단계에서 차츰 시각적으로 보여주는 뷔페 음식문화로 바뀌어 가고 있으며, 짧은 시간 내에 작업이 이루어짐으로 보다 더 위생적이며 식자재 준비에서의 인건비 절감의 효과가 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서는 편의상 좌우로 표현하되, 이는 단지 이해를 돕기 위한 것으로 좌, 우로 서로 순방향과 이에 대응하는 역방향을 의미하는 것이다. 그리고 도1에서 도3까지는 도마와 칼날의 상관관계의 이해를 돕기 위해 절단 대상물을 생략하였다.

도 1은 절단 작 업 수행 공정 중에 있는 도면이며, 도 2는 본 발명을 수행하기 위한 초기 공정을 나타낸 도면이다. 도1과 도2에서 보이는 바와 같이, 좌측 칼날(21)을 포함하는 좌 칼날 프레임(20)과 상기 좌 칼날 프레임(20)에 대응하며, 우측 칼날(11)을 포함하는 우 칼날 프레임(10)과 상기 좌 칼날 프레임(20)과 우 칼날 프레임(10) 사이에 외부 구동에 의해 순회전과 역회전을 할 수 있는 기어(40) 및 상기 좌 프레임(20)에 고정된 렉기어(28)와 우 프레임(10)에 고정된 렉기어(18)로 구성되어 상기 좌, 우 프레임을 직선 왕복 운동을 하게하고, 그에 따라 칼날(11,21)을 직선 왕복 운동을 하도록 하는 구동 장치와, 상기 좌 우 칼날(11,12)의 절단 작업 중에 절단 대상물을 받치는 기능과 이동시키는 기능을 가지는 도마(30)와, 상기 도마(30)의 모형은 도6에서 보인 바와 같고, 도2에서 보인 바와 같이 도마 밑판(32)에 심음 상태로 고정되어 있으며, 도마의 밑판(32)은 도마(30)와 동시 도마 수평가이드(50)를 따라 전, 후진을 하며, 칼날(11,12)의 각도와 동일한 각도로 상기 도마 밑판(32)을 상하로 이동하게 하는 상하 이동 가이드(33)로 구성된 도마 장치와, 칼날의 좌, 우 왕복 구동 및 도마의 전, 후진 및 상하로 이동하는 모터-크랭크 기구 혹은 실린더로 구동하는 구동장치와, 상기 구동 장치 및 각종 센스와 동조하면서 본 발명의 전체 시스템을 제어하는 제어장치로 구성되어 있다.

다음은 본 장치의 슬라이싱(절단)에 대한 공정 별로 해당 부분의 작동을 포함하여 설명하면, 먼저 작업 초기의 상태로 도2의 위치에 있는 도마(30) 위에 절단 대상물(60)을 놓고 구동장치에 의하여 수평가이드를 따라 도 1에서 보이는 도마 위치로 이동을 하고 이후 도5에 보이는 상하 가이드(33)을 따라 도마가 상승을 하게 된다. 이때 칼날(11,12)은 순회전(편의상 도1에서 시계 방향)과 역회전((편의상 도1에서 반시계 방향)을 할 수 있는 기어(40)에 의하여 직선 왕복 운동을 연속적으로 하게 된다. 이를 다시 설명하면 기어(40)가 순 회전을 하게 되면 렉기어(18)와 연결되어 우 칼날 프레임(10)은 직선 좌 방향으로 움직이고 이에 고정된 우 칼날(11)도 좌 방향으로 직선 운동을 하게 되고 렉기어(28)와 연결되는 좌 칼날 프레임(20)은 직선 우 방향으로 움직이고 이에 고정된 좌 칼날(21)도 우 방향으로 직선 운동을 하게 된다. 반대로 기어(40)가 역 회전을 하게 되면 렉기어(18)와 연결되어 우 칼날 프레임(10)은 직선 우 방향으로 움직이고 이에 고정된 우 칼날(11)도 우 방향 으로 직선 운동을 하게 되며, 렉 기어(28)와 연결되어 좌 칼날 프레임(10)은 직선 좌 방향으로 움직이고 이에 고정된 좌 칼날(11)도 좌 방향으로 직선 운동을 하게 된다. 따라서 기어(40)은 구동장치에 의해 연속 반복 작용을 함으로서 칼날은 상기 설명한 바와 같이 연속적으로 직선 좌우 운동을 하게 된다.

상기에서 설명한 도마(30) 위의 절단 대상물(60)인 연질의 식품류가, 상기 연속적으로 직선 좌우 운동을 하는 칼날의 사이로 통과함으로서 상기 절단 대상물은 (60)은 칼날의 각도와 동일한 각도로 절단하게 된다.

상기 절단 작업시 절단 대상물(60)이 절단 완료되면 절단 대상물(60)하부와 도마의 밑판(32) 사이 중간의 일정 부분까지 상승하게 되고 상기에 돌출한 절단된 연질의 식품류는 수급 도구에 의해 원하는 장소로 이동을 한다.

이때 커팅되어진 절단 대상물(60) 즉 연질의 식품류는 일정각도로 유지한 상태에서 도마(30)가 받치므로 안전하게 절단된 상태로 형태의 변화 없이 도마(30) 위에 외부에서 수급 도구에 의해 이동할 때까지 그대로 있게 된다.

상기 도마(30)의 위치 이동은 수평이동, 상승, 수평이동, 하강 또는 수평이동, 상승, 하강, 수평이동 등으로 1롯트당 1사이클이 행해진다.

따라서 상기 도마(30)의 1사이클이 행해지는 중 상승 조건에서 절단 대상물(60)이 도4에 보인바와 같이 수개의 칼날이 인접 칼날과는 서로 상반된 직선 왕복 운동을 함으로서 "0"를 발생하게 되어 클램핑 없이 연질의 절단 대상물(60)을 위생적으로 연속 자동 절단을 하는 목적을 이룰 수 있는 특징을 가지게 된다.

본 발명의 이용 분야는 대형 마트의 육가공 판매점, 육가공 공장, 수산물 1차 가공공장, 갈비집, 횟집, 홍어가공 공장, 가오리가공 등의 모든 분야에서 활용할 수 있으며 특히 선진국에서 많이 소비하는 연어, 문어, 참치 등을 세절하는 전 분야에 활용되어 질 수 있다.

도 1은 본 발명에서 도마 상승 및 칼날 슬라이싱 절단 과정의 상태도 .

도 2는 본 발명의 초기 단계의 상태도

도 3은 슬라이서 절단 작업을 완료한 상태도

도 4는 칼날의 직선 왕복 운동의 조합으로 "0"모멘트 발생 설명도

도 5는 본 발명에 의한 칼날의 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 장치의 단면도

도6은 도마 1개의 형상도

도7은 도1의 보완으로 도마와 칼날을 중심으로 하는 도마 상승 및 칼날 슬라이싱 절단 과정의 정면도

도8은 도3의 보완으로 도마와 칼날을 중심으로 하는 슬라이서 절단 작업을 완료한 상태의 정면도

Claims (3)

1. 교차 왕복 운동을 하는 칼날에 의하여 절단 대상물(60)인 생육이나 생선회 덩어리를 손상이 없이 자동으로 슬라이싱하는 방법에 있어서,

   상기 초기 상태로 도마(30)위에 절단 대상물(60)을 얻는 단계, 수평가이드(50)에 의해 상기 도마(30)을 수평 이동으로 전진하는 단계, 상하 이동 가이드(33)에 의해 상기도마(30)가 일정 각도로 상승하는 단계, 상기 상승하고 있는 도마(30) 상부에서 수십개의 칼날(21,11)이 좌 칼날 프레임(20)과 우 칼날 프레임(10)에 각각 연결되어 인근 칼날 즉 우측 칼날(11)과 좌측 칼날이 서로 상반된 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 단계, 상기 도마(30)의 상승과 상기 칼날(11.21)의 상반된 직선 왕복 운동에 의해 상기 절단 대상물(60)인 연질 식품류가 자동으로 슬라이서 형태로 절단되는 단계, 상기 절단 이후 상기 도마(30)가 상기 절단 대상물(60)의 밑면과 도마 밑판(32) 사이까지 상승하는 단계, 상기 상승된 상기 도마(30) 위의 슬라이싱된 절단물을 이동하는 단계, 상기 절단물을 상기 도마(30)에서 이동 후 상기 초기상태로 수직하강과 수평 후진을 통해 초기상태로 이동하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼날의 직선 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 방법
2. 청구항 1에 있어서 상기 우측 칼날(11)과 좌측 칼날(21)이 서로 상반된 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 방법은 크랭크 기구에 의한 기어(40)의 순방향과 역방향에 따라 상기 기어(40)와 접촉된 우 칼날 프레임(10)의 렉기어(18)과 우 칼날 프 레임(20)의 렉기어(28)에 의해 우측 칼날(11)과 좌측 칼날(21)이 서로 상반된 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 것이 특징인 칼날의 직선 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 방법
3. 청구항 1에 있어서 상기 칼날(11,21) 사이로 상기 도마(30)가 통과하는 방법으로 상기 도마(30)의 경사 각도가 상기 칼날(11,12)의 경사 각도와 동일하고 상하 이동 가이드(33)의 경사 각도도 상기 각도와 동일하여, 상기 도마(30)가 상기 칼날(11,12)의 각각의 사이로 통과하는 것을 특징으로 하는 칼날의 직선 왕복운동을 이용한 연질 식품 세절 방법

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