KR20110114612A - 참치 등을 캔 가공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치로서, 컨베이어 벨트 공급기(3), 상기 공급기(3)와 정렬되며 공급 방향에 수직한 평면에서 회전가능한 로터(1) 내에 형성되는 하나 이상의 투여 챔버, 상기 공급기(3)를 상기 하나 이상의 투여 챔버에 연결하는 입구(4), 제품 조각(T')을 얻도록 공급된 제품 덩어리로부터 하나 이상의 투여 챔버로 유입된 제품을 분리시키기에 적합한 절단 수단(5), 상기 조각을 원하는 형태(T")로 성형하기에 적합한 성형 수단, 및 상기 로터(1)의 부분적인 회전을 통해 도달할 수 있는 제2 스테이션에 배열되며 성형된 조각(T")을 하나 이상의 투여 챔버로부터 캔 공급기에 의해 운반되는 캔(B)으로 이송하기에 적합한 이송 수단을 포함하는, 참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치를 제공한다. 상기 연결용 입구(4)는 실질적으로 일정한 형태의 횡단면을 가지며, 상기 성형은 상기 투여 챔버가 아직 상기 공급기(3)와 정렬된 상태에 있을 때 상기 로터(1)의 아암을 따라 반경방향으로 이동가능한 성형기에 의해서 상기 투여 챔버 내에서 실행된다.

Description

참치 등을 캔 가공하기 위한 방법 및 장치 {MACHINE AND METHOD FOR CANNING TUNA AND THE LIKE}

본 발명은 참치 등을 캔 가공(canning)하기 위한 장치, 특히 캔 가공 프로세스 동안에 참치에 대한 손상을 최소화하고 실질적으로 일정한 중량의 캔을 얻기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

이하에서는, 참치의 캔 가공을 참조하여 설명이 이루어질 것이나, 이러한 설명은 다른 유형의 생선, 고기 등과 같이 유사한 특성을 가지는 다른 식품의 캔 가공에도 적용될 수 있음은 명백하다.

참치를 캔 가공하는데 있어서 주된 문제점은 생산 폐기물(production waste)을 방지하도록 일정한 중량의 캔을 얻는 것 및 소비자에게 캔이 개봉되었을 때 좋은 외관을 가지는 제품을 제공하는 것인데, 이는 이러한 것들이 제품의 가치에 큰 영향을 미치기 때문이다. 이러한 문제점은, 밀집성(compactness), 밀도(density) 및 허리부위(loin)로부터 허리부위까지는 아니더라도 한 떼(batch)로부터 한 떼까지의 형태에 있어서의 넓은 변화를 보여주는 식품인, 참치의 본질적인 특성으로 인해서 극복하기 쉽지 않다.

더욱이, 제조업자들이 원 재료(raw material)로부터 최대 품질의 최종 제품을 얻기 위해 노력하는 것이 명백하고, 따라서 이러한 원재료는 캔 가공될 원재료의 중량 감소를 초래하는 수분 손실 및 부서짐(crumbling)을 가능한 한 방지하도록 처리되어야만 한다. 명백히, 전술한 모든 사항들은 적절한 생산성을 보장하는 기계를 통해 이루어져야만 하는데, 이는 너무 느린 기계 및 방법은 과도한 비용을 초래할 것이기 때문이다.

따라서 캔 가공 프로세스의 주된 단계는 공급된 제품으로부터, 중량 부족 캔을 얻을 위험이 발생할 만큼 너무 낮지 않고 또한 원재료의 생산성을 감소시킬 만큼 너무 크지 않은, 적절한 중량을 가지는 참치 조각(tuna cake)을 분리하는 것, 그리고 캔에 삽입하기에 적절한 형태, 통상적으로 둥근 원통형 형태로 참치 조각을 성형하는 것이다. 이하에서는, 통상적인 둥근 캔으로 캔 가공하는 것을 구체적으로 참조하여 설명하겠으나, 이러한 설명이 타원형, 둥근 코너부를 가지는 직사각형 등과 같은 다른 형태를 가지는 캔으로 캔 가공하는 것뿐만 아니라 단지(jar)나 다른 저장용기로 캔 가공하는 것에도 적용할 수 있다는 것은 명백하다.

종래 기술의 장치 및 방법은 전술한 주된 단계의 순서에 따라서 2개의 카테고리로, 즉 먼저 투여(dosing)하고 그 이후 성형(shaping)하는 단계로 또는 그 역으로 실질적으로 분할될 수 있다. 실제로, 제1 유형의 장치에서는 제품이 투여 챔버로 공급되는 중에 성형되고 제품 덩어리로부터 절단된 조각은 이미 캔 가공에 적합한 형태를 가지게 되며, 제2 유형의 장치에서는 적절한 중량을 가지고 대체로 4변형 형태를 가지는 조각이 제품 덩어리로부터 절단되고 이후 캔에 삽입되기 위해 성형된다.

제1 유형의 기계에 대한 최근의 예는 WO 2004/103820 호에 개시되어 있는데, 상기 특허 문서에는 직사각형 유입부 및 쌍안경 형태(binoculars-shaped)의 배출부를 가지는 성형 입구(forming mouth)를 포함하는, 2개의 종래의 둥근 캔을 동시에 얻기 위한 장치를 개시되어 있으며, 여기서 상기 쌍안경 형태 배출부는 참치 허리고기를 2개의 부분으로 분할하기 위해 공급 방향에 수직으로 왕복 운동하는 수직 칼(vertical knife)이 가로지른다. 상기 입구는 컨베이어 벨트 참치 공급기를 로터 내에 형성된 2개의 투여 챔버로 연결하고 있으며, 여기서 상기 로터는 2개의 투여 챔버를 둥근 참치 조각이 캔으로 전달되는 제2 스테이션으로 이동시키기 위해 상기 공급기에 수직한 평면 내에서 회전한다. 이러한 유형의 기게는 입구의 직사각형 형태의 유입부로부터 코너가 없는 배출부로 진행하기 위해 요구되는, 참치에 대한 높은 압박(push)으로 인한 몇 가지 단점을 가지고 있다.

첫 번째 단점은 단면적 형태에서의 큰 변화를 따르기 위해 입구의 내부 벽을 따른 큰 마찰력으로 벗겨지는 참치의 외부 표면에 대한 손상인데; 이러한 마찰은 또한 참치의 주변 섬유질의 압축을 야기하여 입구를 떠날 때 균일하지 않은 밀도를 가지게 한다. 이러한 압축은 또한 수분 손실 및 부서진 부분을 초래하는 참치 "짜냄(squeezing)"의 결점도 초래하는데, 이는 원재료의 생산성을 감소시킬 뿐만 아니라 장치의 틈새를 통해 누출될 수도 있어서 메커니즘을 더럽히거나 폐색(clogging)시킬 수 있다.

이러한 마찰에 의한 또 다른 단점은 참치의 중앙 섬유질이 주변 섬유질과 비교하여 진행에 있어 방해받지 않게 되고, 이로써 절단 이후에 얻어진 참치 조각이 볼록해지는 경향이 있다. 이는 캔 가공 이후의 단계에서 문제를 야기할 수 있는데, 왜냐하면 더 높게 되는 캔의 중앙 부분이 캔의 덮개와 접촉하게 되어 살균 프로세스 동안에 타거나 또는 조절 액체(기름 등)에 의해 충분히 덮이지 않을 수 있게 되기 때문이다.

마지막으로, 이러한 캔 가공 방법은 참치의 본질적인 높은 변이성(variability)에 더욱 민감하다는 것을 주목해야 하는데, 이는 참치에 대한 컨베이어 벨트의 압박은 지속적으로 조정되어야만 하며 또한 공급되는 제품 덩어리의 유동 및 공급에 있어서의 중단이나 가능한 불규칙 부분(irregularity)에 의해 영향을 받기 때문이다. 이는 또한 투여 챔버를 폐쇄하는 하부 플러그에 대해 참치가 가하는 압박에 따라서 컨베이어 벨트의 작동을 제어하는 로드 셀(load cell)의 존재에도 불구하고, 참치 조각의 중량을 결정하는데 있어 정확성에 영향을 미칠 수 있다.

제2 유형의 장치에 대한 가장 일반적인 예는 지난 30 년간 실질적으로 변화되지 않았으며 US 4116600호에 개시되어 있는데, 여기서는 참치가 컨베이어 벨트의 단부에 위치하는 칼에 의해서 대략적인 양으로 절단되어, 램(ram)에 의해 반원형의 오목한 하부를 가지는 재료 포켓(material pocket)으로 수직으로 밀려나가고, 여기서 제2 칼이 상기 포켓을 폐쇄하여 정확한 양을 한정하게 된다. 이러한 계량 포켓(metering pocket)은 2개의 회전하는 터렛(turret)에 형성된 2개의 인접한 주변 포켓으로 이루어지며, 이 2개의 터렛 사이에는 이렇게 형성된 참치 조각을 2개의 조각으로 분할하는 제3 칼이 배열되며, 이후 각각의 터렛은 제2 스테이션을 향해 독립적으로 회전하고, 상기 제2 스테이션에서는 캔으로의 이송이 이루어질 수 있는 제3 스테이션으로 참치 조각을 이동시키기에 앞서 오목한 반원형의 접촉 표면을 가지도록 형성된 적절한 방사상 플런저(radial plunger)에 의해 성형이 완료된다.

비록 이러한 유형의 장치가 제1 유형의 기계에서와 같이 참치에 성형 입구의 높은 마찰력을 부과하지는 않으나, 그럼에도 이러한 장치는 여러 종류의 다양한 단점을 가진다.

먼저, 제품 투여는 수직 램에 의해서 재료 포켓을 채움으로써 이루어지는데, 이러한 램은 밀집도(density), 따라서 일정한 조각 중량을 얻기 위하여 가능한 한 균일한 압력으로 참치를 압축시켜야만 한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 참치의 본질적인 특성 및 형태, 공급 및 유동에서의 불규칙성으로 인해서, 특히 로드 셀 또는 공급기로의 피드백을 제공하는 기타 시스템에 없기 때문에, 일정한 중량을 얻는 것은 어렵다. 다른 한편으로는, 이러한 불규칙성의 효과를 감소시키기 위해서 램 하중(ram force)을 증가시키게 되면 참치의 "짜냄"을 초래하여 제품에 대한 손상을 증가시키고 생산성이 낮아지게 된다.

2차적으로, 참치가 비록 성형 입구를 통해 강제로 밀어넣어 지지 않는다 하더라도, 참치는 최종 형태를 얻기에 앞서 2번의 이동(displacement) 및 상이한 표면을 따라 3번의 절단을 거치게 되는데, 램에 의한 제1 이동은 계량 포켓에 들어가도록 컨베이어 벨트에 수직하게 문지르며, 터렛에서의 제2 이동은 제1 스테이션 및 제2 스테이션 사이의 장치 케이싱의 내부 표면에 대해 문지르게 된다.

이는 여전히, 정확히 이러한 캔 가공 방법을 수행하기 위해 요구되는 몇 가지 운동으로 인해서 낮은 생산성도 가지는 장치의 일정한 수준의 복잡성에 추가하여, 후속적인 수분 손실 및 부서짐(crumbling) 위험성을 가지는 여러 마찰력이 있음을 의미한다. 더욱이, 터렛의 회전 속도는 원심력이 회전 동안에 케이싱에 대해 참치의 마찰력을 증가시키는 것을 방지하기 위하여 너무 높을 수는 없다.

특허 문서 US 5887413 및 WO 2008/109084 호에 개시된, 이러한 장치에 대한 후속적인 개선 사항은 각각 조정 가능한 단부 플레이트에 의한 참치 조각 두께의 변경 가능성 및 반대편 녹-아웃 플런저(knock-out plunger)로 인해 마지막에 절단된 표면이 언제나 캔 덮개를 향할 수 있는 가능성에 관련되지만, 이들도 여전히 전술한 단점들 중 어떠한 것도 극복하지 못하고 있다.

유사한 캔 가공 방법을 실행하지만, 참치를 고정된 블레이드에 대해 압박함으로써 계량 포켓에서의 참치 조각의 분할을 제공하고 참치 조각을 성형 이전에 제2의 고정된 블레이드에 대해 압박함으로써 제2 챔버에서의 후속 분할(sub-division)을 제공하는, EP 1448445호에 개시된 장치에도 동일한 단점이, 심지어 더 높은 수준으로 존재한다. 더 많은 수의 이동 및 고정된 블레이드가 제품에 대한 마찰력, 손상 및 손실을 증가시킨다는 것은 명백하다.

따라서 본 발명의 목적은 전술한 단점들을 극복하는 캔 가공 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 이러한 목적은 먼저 투여과정을 제공하고 이후에 중간 이동 없이 동일한 제1 스테이션에서 참치 조각의 성형을 제공하는 방법에 의해서, 그리고 WO 2004/103820 호에 개시된 것과 대체로 유사하지만 성형 입구가 없이 제1 스테이션으로서 작용하는 방사상 성형 부재를 구비하는 구조로 상기 방법을 실행하는 관련 장치에 의해서 달성된다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 첫 번째 중요한 장점은 WO 2004/103820 호에 개시된 것과 같이 압력 센서(로드 셀 등)의 피드백을 통해 중량 제어가 이루어지면서도, 마찰력과 이동이 최소화된다는 사실로 인해서 우수한 품질의 외관 및 일정한 중량을 가지는 참치 조각을 얻을 수 있다는 것이다.

본 발명의 방법 및 관련 장치의 두 번째 큰 장점은 더 큰 속도로 작동할 수 있게 하는 방법 및 장치의 단순성으로 인해서 얻어지는, 종래 기술의 장치보다 훨씬 더 큰, 높은 생산성에 있다.

본 발명의 방법 및 관련 장치의 또 다른 중요한 장점은 본 발명의 방법 및 장치가 기초로 하고 있는 일반적인 개념이, 실질적인 구조적 단순성을 언제나 유지하면서도, 필요에 따라서 다른 생산성 수준을 가지는 장치에도 유용하게 적용될 수 있다는 사실에서 얻어진다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 상기한 장점 및 특성 그리고 여타의 장점 및 특성은, 도면을 참조하여, 그 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 기본적인 부재를 개략적으로 보여주는 전방 사시도이다.
도 2는 상기 장치의 일부 세부사항을 더욱 잘 보여주는 도 1의 장치에 유사한 부분적인 확대도이다.
도 3은 공급되는 참치 제품을 종방향으로 분할하기 위한 절단 수단을 가지는, 공급기를 투여 챔버로 연결하는 입구의 전방 사시도이다.
도 4는 상부 벽이 없는 도 3의 입구의 평면도이다.
도 5는 투여 단계와 성형 단계 사이의 위치에 있는, 일부 부분이 명확성을 위해 제거된, 주 로터의 전방 사시도이다.
도 6은 폐쇄 챔버로 참치를 공급하는 초기 단계에 있는, 도 1의 장치의 부분적인 측 단면도이다.
도 7은 참치 조각을 분리하는 단계를 보여주는, 도 6에 유사한 도면이다.
도 8은 참치 조각의 성형을 준비하는 단계를 보여주는, 도 6에 유사한 도면이다.
도 9는 참치 조각을 성형하는 단계를 보여주는, 도 6에 유사한 도면이다.
도 10은 성형된 참치 조각을 캔으로 이송하는 스테이션을 향해 이동시키기 위해 준비하는 단계를 보여주는, 도 6에 유사한 도면이다.
도 11은 도 10에 상응하는 단계에 있는, 일부 구성요소가 명확성을 위해 생략된, 주 로터의 전방 사시도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치는, 참치 제품(T)을 공급하는 컨베이어 벨트 공급기(3)에 수직한 평면에서 부분적으로 겹쳐 회전하는 주 로터(rotor)(1) 및 부 로터(2)를 포함한다는 점에서, WO 2004/103820호에 개시된 장치와 대체로 유사한 구조를 가지는 것으로 도시되어 있다. 상기 공급기(3)는 통상적으로 하부 벨트(3a), 2개의 짧은 측면 벨트(3b), 및 더 짧은 상부 벨트(3c)를 구비하며, 이들 벨트는 함께 작용하여 참치 제품(T)을 입구(4)로 이송하며, 상기 입구는 명확성을 위해서 우측 벨트(3b)가 제거된 도 2에 더욱 명확하게 나타나 있다.

상기 입구(4)는 공급기(3)의 배출부를 주 로터(1)에 형성되어 있으며 상기 배출부와 정렬되어 있는 3개의 투여 챔버(dosing chamber)에 연결한다. 하부 블레이드(5)는 입구(4)와 로터(1) 사이에서 수직으로 왕복 운동하여, 이후에 더 상세하게 설명될 바와 같이, 3개의 투여 챔버 내에 참치 제품(T)으로부터 분리된 3개의 참치 조각을 형성한다.

도면이 3개의 참치 조각에 대해 동시적인 캔 가공(canning)에 적합한 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 각각의 사이클에서 여러 개수(1, 2, 4, 또는 그 이상)의 캔 제조에 사용될 수 있다는 것을 주목해야 하며, 3개가 장치의 복잡성 및 생산성 간의 최적의 절충안(compromise)으로 고려되고 있다. 실제로, 상술한 부재, 즉 로터(1) 및 로터(2), 공급기(3), 입구(4) 및 블레이드(5)의 크기는 각각의 장치 사이클에서 제조될 상이한 개수의 캔에 대해서뿐만 아니라 여러 형태의 캔에 대해서 쉽게 조정될 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치의 첫 번째 신규한 측면은 도 3 및 4에 상세하게 도시되어 있는 연결용 입구(4)이다. 상기 입구(4)는, 예를 들어 실질적으로 동일한 면적의 3개의 분리된 정사각형 부분으로 나누어지는 직사각형 형태와 같이, 실질적으로 일정한 형태의 횡단면을 가지고 있어서, 주변을 따른 마찰과 같이 본 명세서의 도입 부분에서 설명한 문제점을 방지하도록, 이를 관통하는 참치 제품에 대해서 어떠한 성형(shaping)도 실행하지 않는다.

이는 참치 통과 횡단면에 상응하는 해칭 영역이, 공급기(3)의 운동과 동기화되어 수직 왕복 운동이 제공되는 한 쌍의 끌 칼(chisel knife)(6)이 한 쌍의 웨지 전환기(wedge diverter)(7) 앞에 배열되어 참치 제품을 길이방향을 따라 3개의 부분으로 나누고 2개의 바깥쪽 부분을 2개의 바깥쪽 투여 챔버로 보내는, 배출부 근접부까지 입구(4)의 대부분의 길이에 걸쳐 변화되지 않은 채로 유지되는 것을 보여주는 도 4의 평면도로부터 특히 명확하게 알 수 있다.

그러나, 입구(4)의 횡단면은 유입부 횡단면 및 배출부 횡단면 사이에서 약간 감소될 수 있으며, 이러한 감소는 공급기(3)에 의한 공급에 있어서 가능한 불규칙한 부분을 보충하는데 유용한, 제품에 대한 약간의 사전 압축(pre-compression)을 달성하는데 적절하게 된다는 점을 주목해야 한다. 예를 들어, 입구(4)의 횡단면은, 유입부 횡단면에서는 직사각형 형태, 또는 보다 일반적으로, 사변형 형태이고 배출부 횡단면에서는 코너가 경사진 직사각형 형태를 가질 수 있으며, 이 역시 참치를 투여 챔버로 유입시키는데 있어 유리하다.

이제 도 5를 참조하면 참치 조각이 캔으로 전달되는 후속 스테이션으로 이동시키기에 앞서, 동일한 스테이션에서 참치 조각의 투여 및 성형(shaping)을 순차적으로 실행하는 주 로터(1)의 구조가 상세하게 도시되어 있다.

로터(1)는, 화살표에 의해 표시되는 바와 같이 시계 방향으로 회전하는, 십자형태(cross)의 4개의 동일한 아암(arm)(1b) 중 각각의 하나에 3개의 성형 챔버(1a) 그룹이 나란히 형성되는, 실질적인 십자가 형태이다. 장치의 구조 및 작동은, 로터(1)의 하부 위치, 즉 "6시" 위치에 있는 투여 및 성형 스테이션 및 후속하는 좌측 위치, 즉 "9시" 위치에 있는 제2 조각 이송 스테이션의 배치를 구체적으로 참조하여 이하에서 설명될 것이나, 이는 2개의 스테이션에 대한 여러 가지의 가능한 배치 중 하나일 뿐이다.

실제로, 제1 스테이션은 로터(1)의 회전 방향에서 제2 스테이션을 반드시 선행해야 하는 것은 명백하므로, 설명되는 내용이, 연속되지 않는다 하더라도, 다른 위치에 위치한 2개의 스테이션에도 적용될 수 있다는 것은 명백하다. 그러므로, 이하에서는 반경 방향에 대해서 부재의 내부/외부 또는 기부(proximal)/원위(distal) 위치에 대해 일반적으로 참조가 이루어질 것인데, 이는 전술한 2개의 스테이션이 로터(1)의 어떠한 위치에도 배치될 수 있기 때문이다.

제1 위치에서, 3개의 투여 챔버는 3개의 성형 챔버(1a)의 원위 단부에서 전방 플러그(8)에 의해서, 그리고 평평한 내부 셔터(9) 및 외부 셔터(10)에 의해서 형성되며, 상기 전방 플러그는 챔버의 배면으로서 작용하고 참치 제품(T)의 전진을 멈추게 하며, 상기 외부 셔터는 참치와 접촉하는 내부의 평평한 표면 및 아암(1b)의 단부(11)의 내부 성형 표면과 정합하는 형태를 가지며, 상기 아암의 단부는 성형 챔버(1a)의 원위 단부로서 작용한다.

보다 구체적으로, 바람직하게 상기 단부(11)의 내부 표면은 2개의 실질적인 반원형 측면 프로파일(11a) 및 중앙 프로파일(11b)을 가지며, 상기 중앙 프로파일은 약간 안쪽으로 오프셋되어 반원보다 짧은 원호를 따라 연장하게 되며 반원의 나머지 부분은 3개의 성형 챔버(1a)를 분할하는 방사상 배플(baffle)(12) 내에 형성된다. 반경 방향으로 이러한 위치 오프셋으로 인해서 투여 챔버 사이의 원주 방향에서의 거리가 감소하게 되고, 결과적으로 칼(6)에 의해 절단되어 전환기(7)에 의해서 측방향 투여 챔버를 향해 안내되는 참치의 측면 부분에 요구되는 가로방향 변위(transverse displacement)가 감소하게 되어 제품의 손상을 최소로 할 수 있게 된다.

전방 플러그(8)는 압력 센서, 바람직하게는 로드 셀(load cell)을 포함하는 조각 투여 제어 시스템(13)에 연결되며, 상기 압력 센서의 출력 신호는, 성형 입구(forming mouth)를 통해 참치를 공급함으로써 야기되는 문제점이 없는 WO 2004/103820 호에 이미 개시된 바와 같이, 공급기(3)의 피드백 제어를 위해 사용된다. 제어 시스템(13)은 장치를 떠나는 캔의 무게를 탐지하고 상기 센서의 동적 피드백 조정을 실행하도록 압력 센서에 의해 탐지된 값과 이 무게를 비교하기에 적합한 동적 스케일(dynamic scale)(도시되지 않음) 또는 기타 제어 시스템을 포함할 수도 있다.

플러그(8) 및 셔터(9, 10)는 도 5에서 화살표로 표시되는 바와 같이, 휴지 위치(rest position) 및 투여 챔버의 측면을 형성하게 되는 작동 위치 사이에서, 도시되지 않은 각각의 액추에이터에 의해서, 종방향으로 이동가능하다. 구조적인 단순성을 위해서 플러그(8) 및 셔터(9, 10)가 방사상 배플(12)의 양쪽에서 성형 챔버(1a)로 들어가도록 형성된 단일 몸체로서 형성되었으나, 각각의 성형 챔버에 대해 별도의 몸체를 제공하는 것도 가능할 수 있다는 것은 명백하다. 다만, 이경우에는 다수의 액추에이터가 필요할 것이다. 어떠한 경우건 간에, 전술한 바와 같은 제어 시스템(13)의 효과적인 작동을 위해서는, 압력 센서에 연결되는 단일 플러그(8)가 있는 것이 언제나 바람직하다. 나아가, 상기 플러그(8)의 작동 위치는, 참치 조각 중량 조정에 대한 추가적인 가능성을 얻기 위하여, 2-3 mm 범위 내에서 제어 시스템(13)에 의해 조정가능한 것이 바람직하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 블레이드(5)에 의해 실행되는 절단으로부터 얻어지는, 실질적인 평행 육면체 형태를 가지는 참치 조각(T')을 원통형의 둥근 형태로 성형하기 위하여, "성형기(shaper)"로 불리는, 반원형의 외부 표면을 가지는 가동성 부재(14)가, 각각의 성형 챔버(1a) 내에서 투여 챔버의 내부로 반경 방향으로 활주 가능한 방식으로 배열된다.

플러그(8)의 조정 범위를 고려하기 위하여, 성형기(14)의 종방향 두께는 투여 챔버의 최대 가능 깊이와 상응하여야만 하며, 따라서 플러그(8)의 작동 위치와 성형기(14)의 반경 방향 이동 사이에는 일반적으로 간섭(interference)이 존재한다. 또한, 중앙 프로파일(11b)의 오프셋 위치를 고려하기 위하여, 중앙 성형기(14)의 반경 방향 길이는 상응하게 감소되어야 한다(또는 역으로 중앙 프로파일(11b)이 바깥쪽으로 오프셋되어 있다면 증가되어야 한다).

도 5에서 각각의 화살표에 의해 표시되어 있는, 성형기(14)의 반경 방향 왕복 운동은, 로터(1)의 허브(15)에 일반적으로 배열되는 액추에이터에 의해서 실행되며, 상기 허브에는 전체 로터(1)를 위한 회전 운동이 수용된다. 이러한 액추에이터는 도시되어 있지 않은데, 이는 이들 액추에이터가 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 여러 가지의 방식으로 제조될 수 있기 때문이다. 마지막으로, 로터(1)에 대해 더 큰 구조적 강성(structural rigidity)을 제공하기 위하여, 아암(1b)은 단부(11)를 연결하는 연결 로드(16)를 통해 상호 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 캔 가공 장치 및 관련된 캔 가공 방법의 간단하고 효과적인 작동은 도 6 내지 10을 참조한 이하의 설명으로부터 쉽게 이해될 수 있으며, 상기 도면들에서 일점 쇄선 프레임 내의 영역은 명확성을 위해서 수직 횡단면으로 도시되어 있다.

도 6의 초기 위치에서, 참치 제품(T)은, 셔터(9, 10)와 함께 투여 챔버를 형성하는 플러그(8)에 의해 정지될 때까지 연결용 입구(4)를 통해 전진하며, 압력 센서를 통해 제어 시스템(13)에 의해 탐지되는 플러그(8)에 대한 참치의 압력은 공급기(3)를 멈추게 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 참치 조각을 분리하는 후속 단계에서는, 블레이드(5)가 참치 조각(T)을 절단하도록 상승하여 투여 챔버의 전방을 폐쇄시키며, 따라서 투여 챔버 내에는 평행 육면체의 참치 조각(T')이 남게 된다. 이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 플러그(8) 및 외부 셔터(10)는 성형기(14)의 반경 방향 이동과 간섭되는 것을 방지하기 위하여 뒤로 이동하여 성형 챔버의 뒷면을 형성하도록 정렬하는 반면, 내부 셔터(9)는 더 뒤로 이동하여 로터(1) 외부에서 정지된다.

이러한 위치에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 참치 조각(T')의 성형 단계를 실행할 수 있는데, 여기서 참치 조각은 성형기(14)의 반경 방향 이동에 의해 단부(11)의 성형된 내부 표면에 대해 밀려지게 되어, 단부(11)의 내부 표면이 참치 조각의 외부 반을 성형하고 성형기(14)의 외부 표면이 참치 조각의 내부 반을 성형하게 된다. 이 시점에서 참치 조각(T")은 원통형의 둥근 형태를 취하게 되며 성형기(14)에 의해 단부(11)에 대해 단단하게 유지되며, 플러그(8) 및 외부 셔터(10)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 로터(1) 외부의 내부 셔터(9)와 정렬하도록 뒤로 더 이동하게 된다.

이것은 또한 도 11의 사시도에 도시된 위치인데, 이로부터 3개의 둥근 조각(T")이 시계 방향으로 90° 회전하여, 도시되지 않은 공지의 수단, 통상적으로는 플런저(plunger)에 의해, 부 로터(2)(도시되지 않음)에 의해 운반되는 3개의 캔(B)으로 이송될 제2 스테이션으로 어떻게 옮겨지게 되는지를 명확히 알 수 있다. 제1 스테이션으로부터 제2 스테이션으로의 변위는 이미 성형되어 성형기(14)에 의해 유지되는 참치 조각(T")과 함께 이루어지므로, 이러한 동작이 신속하면서도 제품에 손상을 주지 않게 실행될 것임을 명확히 알 수 있다.

마지막으로, 참치 조각을 캔으로 이송시킨 이후에, 성형기(14)는 단순한 통과 스테이션인 나머지 "12시" 및 "3시" 위치를 통과하기 위하여 성형 챔버(1a)의 기부측 단부에 있는 휴지 위치로 복귀한다. 명백하게, 4개의 모든 아암(1b)이 동일하므로, 로터(1)의 매 1회전은 4개의 캔 가공 사이클에, 따라서 12개의 캔의 제조에 해당하게 되는데, 이는 본 발명에 따른 장치의 높은 생산성을 입증하는 것이다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 상술한 그리고 도시한 실시예는 여러 가지의 수정이 이루어질 수 있는 단지 예일 뿐임은 명백하다. 특히, 위에서 언급한 여러 가지의 가능한 변경에 추가하여, 참치 제품(T)으로부터 참치 조각(T')의 분리 및 참치 제품을 복수의 부분으로 분할하는 것은 블레이드(6) 및 칼(6)과 각각 다르면서도 기술적으로는 균등한 절단 수단(예를 들어 회전식 블레이드)에 의해 이루어질 수 있다.

유사하게, 제2 스테이션으로의 캔(B)의 공급기는 부 로터(2)와 다르게 제조될 수 있으며(예를 들어 레일 가이드(rail guide)) 도 1, 2 및 11에 도시된 것과 관련하여 로터(1)의 반대편에 캔(B)을 위치시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 블레이드(5)와 접촉하는 참치 조각(T")의 가장 매끄러운 측면이 이송시 캔(B)의 가장 상부에 위치할 수 있다.

마지막으로, 로터(1)는 아암이 그 둘레를 따라 균일하게 이격되는 한, 다른 개수의 아암(1b)을 가질 수 있음도 명백하다.

Claims (15)

1. 참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치로서,
   컨베이어 벨트 공급기(3), 상기 공급기(3)와 정렬되며 공급 방향에 수직한 평면에서 회전가능한 로터(1) 내에 형성되는 하나 이상의 투여 챔버, 상기 공급기(3)를 상기 하나 이상의 투여 챔버에 연결하는 입구(4), 제품 조각(T')을 얻도록 공급된 제품 덩어리로부터 하나 이상의 투여 챔버로 유입된 제품을 분리시키기에 적합한 절단 수단(5), 상기 조각을 원하는 형태(T")로 성형하기에 적합한 성형 수단, 및 상기 로터(1)의 부분적인 회전을 통해 도달할 수 있는 제2 스테이션에 배열되며 성형된 조각(T")을 하나 이상의 투여 챔버로부터 캔 공급기에 의해 운반되는 캔(B)으로 이송하기에 적합한 이송 수단을 포함하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치에 있어서,
   상기 입구(4)가 실질적으로 일정한 형태의 횡단면을 가지며,
   상기 하나 이상의 투여 챔버가, 평평한 표면으로 하나 이상의 성형 챔버의 방사상 단부를 한정하기에 적합한 셔터(9, 10)에 의해서 상응하는 하나 이상의 성형 챔버 내에 형성되며,
   상기 성형 수단은 상기 하나 이상의 성형 챔버(1a)의 성형된 방사상 단부(11) 및 휴지 위치와 제품이 상기 성형된 방사상 단부(11)에 대해 압박되는 작동 위치 사이에서 반경 방향으로 이동가능한 하나 이상의 반대편 성형 부재(11)로 구성되며,
   상기 셔터(9, 10)가 휴지 위치 및 상기 셔터가 상기 하나 이상의 성형 챔버(1a)의 단부를 차지하는 작동 위치 사이에서 이동가능하며,
   상기 이동 가능한 셔터(9, 10) 및 상기 하나 이상의 성형 부재(14)를 위한 구동 수단이 상기 하나 이상의 성형 챔버로부터 상기 이동 가능한 셔터를 제거시키고 이후 상기 하나 이상의 성형 챔버가 아직 공급기(3)와 정렬하고 있을 때 상기 하나 이상의 성형 부재의 반경 방향 운동을 실행하기에 적합한 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 장치가 휴지 위치 및 상기 하나 이상의 투여 챔버의 배면으로서 작용하는 작동 위치 사이에서 종방향으로 이동가능한 플러그(8)를 더 구비하며,
   상기 플러그(8)는, 그 출력 신호가 캔 가공될 제품의 공급기(3)의 피드백 제어를 위해 사용되는 압력 센서를 포함하는 제어 시스템(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 압력 센서가 로드 셀인 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 장치를 떠나는 캔(B)의 중량을 탐지하기 위해 상기 제2 스테이션으로부터 하류에 배열되는 스케일을 더 구비하고, 상기 스케일의 출력 신호는 상기 압력 센서의 조정에 대한 피드백 제어를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동가능한 플러그(8)의 작동 위치를 조정하기 위한 기기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입구(4)의 횡단면적이 유입부 횡단면과 배출부 횡단면 사이에서 제품을 약간 사전 압축시킬 수 있기에 적당한 정도로 감소하는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입구(4)의 횡단면이 유입부 횡단면에서 4변형 형태를 가지고, 배출부 횡단면에서는 코너가 경사진 4변형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 로터(1) 내에 나란히 형성되는 복수의 투여 챔버 및 상기 투여 챔버의 개수만큼의 부분으로 공급된 제품 덩어리(T)를 종방향으로 분할하기 위하여 상기 입구(4)를 통과하는 하나 또는 그보다 많은 수직 절단 수단(6), 및 각각의 절단 수단(6)으로부터 하류에 배치되며 제품의 일부를 해당 투여 챔버로 지향시키기에 적합한 웨지 전환기(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
9. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항 및 제8항에 있어서,
   모든 이동 가능한 플러그(8)가 단일 플러그(8)를 형성하도록 결합되며, 단일 압력 센서에 연결되는 것을 특징으로 하는,
   참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
   
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    3개 이상의 투여 챔버를 구비하고, 각각의 챔버는 인접한 챔버에 비하여 반경 방향으로 약간 오프셋되는 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    캔(B)을 위한 공급기가 제1 로터(1)의 회전 평면에 평행한 평면 내에서 회전 가능하며 상기 제1 로터와 부분적으로 겹치는 제2 로터(2)인 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 장치.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해서 참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 방법에 있어서:
    a) 연결용 입구를 통과하는 제품 덩어리(T)에 대해 어떠한 실질적인 성형도 실행하기에 부적합한 연결용 입구(4) 및 공급기(3)에 의해서 제1 스테이션에 있는 투여 챔버로 제품을 공급하는 단계;
    b) 제품 조각(T')을 얻기 위하여 공급된 제품 덩어리(T)로부터 상기 투여 챔버로 유입된 제품을 분리하는 단계;
    c) 상기 제품 조각(T')을 원하는 형태로 성형하는 단계;
    d) 성형된 조각(T")을 제2 스테이션으로 이동시키는 단계;
    e) 상기 성형된 조각(T")을 캔(B)으로 이송하는 단계;를 순차적으로 포함하는 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제품 공급 단계 a)가, 상기 연결용 입구(4)의 통과 중에, 공급된 제품 덩어리(T)가 복수의 투여 챔버로 유입되기 전에 이를 복수의 부분으로 종방향으로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 방법.
    
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제품 공급 단계 a)가, 상기 연결용 입구(4)의 통과 중에, 상기 제품에 대한 약간의 사전 압축 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 방법.
    
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    f) 상기 성형된 조각(T")을 저장하는 캔(B)의 중량 측정 단계 및
    g) 이후 상기 중량 측정의 결과에 따라 상기 단계 b)를 피드백 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    참치 및 유사한 식품을 캔 가공하기 위한 방법.

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