KR20200112969A

KR20200112969A - 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱으로 분리하기 위한 자동화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200112969A
Application number: KR1020207025025A
Authority: KR
Inventors: 스티브 소세비
Original assignee: 푸드메이트 유에스, 인크.
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-10-05
Also published as: US20190230943A1; WO2019150280A1; BR112020015391A2; US10357042B1; EP3745868A1; BR112020015391B1

Abstract

가금류 다리를 상기 가금류 다리의 구성요소인 넓적다리 및 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 방법은, 무릎 관절 주위의 조직에 압박을 가하고 넓적다리뼈의 말단으로부터 드럼스틱뼈의 말단을 분리하도록 무릎에서 상기 다리를 굽히는 단계를 포함한다. 상기 드럼스틱의 상부를 상기 무릎에 반대되는 방향으로 밀면, 추가적인 압박이 가해지고 상기 뼈가 더 분리된다. 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직은 회전식 커터에 의해 점진적으로 절단된다. 초기 절단은 상기 조직 내의 텐션을 완화시켜, 상기 뼈의 상기 말단을 분리시키고 더 멀리 이동시킨다. 이후, 이제는 이격되어 있는 상기 뼈의 사이에서 절단이 완료되어, 상기 넓적다리와 상기 드럼스틱의 고기를 오염시킬 수 있는 뼈 조각 및 파편을 생성하지 않으면서 상기 드럼스틱을 상기 넓적다리로부터 분리한다. 상기 방법을 수행하는 장치가 개시된다.

Description

가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱으로 분리하기 위한 자동화 방법 및 장치

본 발명은 일반적으로, 자동화 가금류 가공 기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가금류 절단 라인의 가공 스테이션에서 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 자동화 방법 및 장치에 관한 것이다.

닭 및 칠면조와 같은 가금류의 가공은 고도로 자동화되었다. 일반적으로 새는, 오버헤드 컨베이어 시스템(overhead conveyor system)에 부착되어 이송되는 걸쇠에 다리가 매달려 있다. 상기 컨베이어 시스템은, 깃털 제거, 내장 적출, 절단 및 다른 가공을 위한 공정 경로을 따라 상기 걸쇠 및 상기 새를 이송한다. 사람에 의한 처리를 최소화하고 새의 절단 및 가공에 있어서 보다 큰 균일성을 보장하도록 상기 새가 걸쇠에 매달려 있는 동안, 최대한 많은 절단 및 가공 작업을 수행하는 것이 매우 바람직하다. 따라서, 새들이 걸쇠에 매달려 공정 경로를 따라 연속으로 이동하면서 다양한 가공 스테이션을 통과하여 이송된다. 예를 들어, 새는, 걸쇠에 매달려 상기 공정 경로를 따라 점진적으로 전진하는 동안 상기 걸쇠로부터 새를 제거하지 않은 상태로, 깃털 제거, 머리 제거(decapitation), 개복, 내장 적출, 개별 부분으로 절단될 수 있다. 그 결과로, 가금류 가공에 필요한 노동력이 상당히 감소되면서, 다양한 가금류 부분으로의 가금류 사체 분할에 있어서 균일성과 조정가능성이 더 예측 가능하게 된다.

공정 경로를 따라 전형적으로 수행되는 한 공정 작업은, 무릎 관절에서 가금류 다리의 드럼스틱(drumstick)으로부터 넓적다리를 분리하는 것이다. 이 가공 작업을 수행하기 위해 과거에 많은 자동화 기계가 개발되었다. 이러한 기계 중 일부는, 가금류 다리가 매달려서 공정 경로를 따라 이동하는 걸쇠가 있는 오버헤드 컨베이어를 포함한다. 매달린 가금류 다리는, 주변부 노치(peripheral notch)가 있는 큰 회전 디스크를 포함할 수 있는 절단 스테이션을 통과하여 이송된다. 상기 디스크는, 디스크의 원호 주위로 상기 부분을 이송하는 상기 오버헤드 컨베이어와 동기적(synchronous)으로 회전한다. 상기 매달린 가금류 다리는, 상기 다리를 지지하고 상기 무릎 관절을 포지셔닝하며 상기 넓적다리를 고정시키는, 상기 디스크의 노치에 접하게 된다. 상기 회전하는 디스크에 의해 그 주위를 상기 다리 및 넓적다리가 이동할 때, 상기 다리 및 넓적다리는, 상기 무릎 관절에서 넓적다리로부터 드럼스틱을 절단하여 분리된 부분을 생성하는 회전 블레이드와 같은 절단 장치에 맞물리게 된다.

무릎 관절에서 드럼스틱으로부터 가금류 넓적다리를 분리하기 위한 선행 기술의 기법 및 기계는 어느 정도 성공적이지만, 그럼에도 불구하고 이들 각각의 설계에는 단점이 내재되어있다. 예를 들어, 절단을 위해 가금류 부분을 안정화하도록 주변부 노치 내에 상기 가금류 부분을 붙잡는 기계는, 가공되는 상기 부분의 크기에 민감할 수 있다. 이는, 특히 큰 새에서 작은 새로 또는 그 반대로의 라인에서 변경이 있을 때, 빈번한 조정이 필요할 수 있다. 또한, 절단할 때 상기 절단 블레이드가 무릎 관절과 정밀하게 정렬되지 않는 경향이 있다. 이는 종종, 뼈들간의 말단 사이가 아닌 뼈 및/또는 연골을 관통하는 절단을 야기한다. 이것은, 보기에 좋지 않을 뿐만 아니라, 뼈 조각 및 파편이 상기 드럼스틱 또는 넓적다리의 고기 내에 박히는 결과로 이어질 수 있고, 따라서 가치를 감소시키거나 값비싼 수작업 청소를 필요로 하게 된다. 이러한 단점 및 기타 단점의 결과로, 종래의 기계는 약 80% 내지 85%의 생산 수율(즉, 깔끔하게 절단되어 분리되고 수작업 공정을 필요로 하지 않는 부분의 비율)을 가진다.

선행 기술의 문제점과 단점을 성공적으로 해결하는, 가금류 다리를 그의 구성요소인 넓적다리 및 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 자동화 장치 및 방법이 필요하다. 이러한 장치 및 방법은, 수동 조정 없이 상이한 크기의 가금류 다리에의 적응성이 높아야 하고, 뼈 또는 연골을 관통하지 않고 무릎 관절의 뼈들 사이를 일관적으로 절단해야 하며, 90% 내지 95%의 높은 생산 수율로 작동해야 한다. 이러한 장치 및 방법을 제공하는 것이 본 발명의 주 목적이다.

간단히 설명하면, 넓적다리에 연결된 드럼스틱(drumstick)을 각각 포함하는 가금류 다리는 걸쇠에 발목 관절이 매달린 상태로 공정 경로를 따라 이송된다. 가공 장치는, 본 발명의 방법을 수행하기 위해 이동하는 걸쇠 아래에 위치한다. 상기 장치는, 상부 플라이트(flight)와 하부 플라이트를 가지는 엔드리스 체인(endless chain)에 부착된 다수의 중간 포지셔닝 어셈블리(intermediate positioning assembly)를 포함한다. 상기 엔드리스 체인은 상기 걸쇠와 동기적(synchronous)으로 구동되어, 상기 체인의 상부 플라이트가 그 위의 상기 걸쇠 및 가금류 다리와 같은 속도로 이동한다. 상기 중간 포지셔닝 어셈블리는 상기 체인을 따라 이격되어 있어, 중간 포지셔닝 어셈블리 중 하나와 걸쇠 중 하나가 공정 경로를 따라 동기적으로 이동할 때, 상기 중간 포지셔닝 어셈블리 중 하나가 상기 걸쇠 중 하나 아래에 정렬된다.

걸쇠 및 중간 포지셔닝 어셈블리가 함께 이동할 때, 가금류 다리 한 쌍이 초기에는 상기 중간 포지셔닝 어셈블리의 대향하여 열린 부분 사이에 걸려 있다. 이후 캠 레일(cam rail) 및 롤러 시스템은 상기 열린 부분을 안쪽으로 피봇(pivot)시켜 가금류 다리 주위로 닫는다. 이 공정은 상기 무릎에서 상기 가금류 다리를 구부리게 하여, 무릎 관절 주위의 조직 내에 압박(stress)을 가하고 절단을 위해 상기 가금류 다리를 포지셔닝(positioning)한다. 또한 가공 장치는, 상기 체인의 상기 상부 플라이트의 말단 중간에 위치한 텐셔닝(tensioning) 및 절단 어셈블리를 포함한다. 상기 텐셔닝 및 절단 어셈블리는 제1, 제2 텐셔닝 플레이트(tensioning plate) 및 회전식 커터를 포함한다. 굽혀지고 텐션이 가해진 가금류 다리는, 상기 제2 텐셔닝 플레이트에 이어 상기 제1 텐셔닝 플레이트에 맞물린다. 이 플레이트들은, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직 내의 텐션을 최대화하고, 상기 드럼스틱과 넓적다리의 뼈의 말단이 분리되도록 형성 및 포지셔닝된다.

상기 조직 내의 텐션을 최대화되고 상기 뼈의 말단이 분리된 상태에서, 상기 가금류 다리는, 상기 가금류 다리의 상기 조직을 상기 무릎에서 점진적으로 절단하는 크기의 회전식 커터의 가장자리에 접한다. 절단이 시작되면, 상기 조직 내의 텐션은 완화되기 시작하여 상기 조직이 분리되고 뼈의 말단이 더 멀리 이동하게 된다. 회전식 블레이드는 최종적으로 상기 무릎 관절에서 상기 가금류 다리를 관통하여 완전히 절단하여 상기 다리를 넓적다리와 드럼스틱으로 분리한다. 굽힘, 텐셔닝 및 점진적인 절단의 결과, 상기 회전식 블레이드는 상기 뼈의 분리된 말단 사이를 절단하고, 상기 뼈 중 어느 한쪽 뼈를 접하거나, 절단하거나, 조각내지 않는다. 상기 절단은 깔끔하게 진행되고, 그 결과로 생긴 넓적다리 및 드럼스틱은 뼈 조각 및 파편이 없어 추가적인 수작업 공정이 필요하지 않게 된다. 본 발명의 방법 및 장치를 사용하여, 95% 이상의 수율이 실현되었다.

일 태양에 따르면, 발목, 무릎, 넓적다리뼈, 드럼스틱뼈(drumstick bone), 및 무릎 관절을 가진 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 자동화 방법에 있어서, (a) 상기 가금류 다리가 아래쪽으로 뻗어지도록 상기 가금류 다리의 발목을 매다는 단계; (b) 상기 매달린 가금류 다리를 공정 방향으로 이송하는 단계; (c) 상기 매달린 가금류 다리가 공정 방향으로 이송될 때, 상기 가금류 다리를 고정 및 포지셔닝(positioning)시키는 단계; (d) 상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대 내에 텐션(tension)을 발생시키고 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 분리되도록, 상기 가금류 다리를 상기 무릎에서 구부리는 단계; (e) 상기 조직 내 상기 텐션이 완화되기 시작하도록 상기 조직을 관통하는 절단을 상기 무릎 관절에서 시작하여, 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 더 분리되도록 하는 단계; (f) 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈의 말단 사이에서의 상기 절단을 계속하여, 상기 넓적다리뼈 또는 상기 드럼스틱뼈를 절단하지 않고 상기 넓적다리를 상기 드럼스틱으로부터 분리하는 단계; (g) 넓적다리를 회수하는 단계; 및 (h) 드럼스틱을 회수하는 단계;를 포함하는 방법이 제공된다. 상기 무릎 관절에서의 상기 다리의 굽힘은, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 압박을 가하고 상기 넓적다리뼈의 말단으로부터 상기 드럼스틱뼈의 말단을 분리시킨다. 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직은 상기 회전식 커터에 의해 점진적으로 절단된다. 초기 절단은 상기 조직 내의 텐션을 완화시켜, 상기 뼈의 상기 말단을 분리시키고 더 멀리 이동시킨다. 이후, 이제는 이격되어 있는 상기 뼈의 사이에서 절단이 완료되어, 상기 넓적다리와 상기 드럼스틱의 고기를 오염시킬 수 있는 뼈 조각 및 파편을 생성하지 않으면서 상기 드럼스틱을 상기 넓적다리로부터 분리한다. 상기 넓적다리 및 드럼스틱은 뼈 조각 및 파편으로 오염되지 않았기 때문에, 추가적인 수작업 공정을 필요로 하지 않고 포장, 뼈 제거, 또는 다른 공정으로 바로 이동할 수 있다. 본 발명의 방법을 사용하면, 오염되지 않은 가금류 넓적다리 및 드럼스틱의 수율이 약 85% 이하로부터, 약 95% 이상으로 상당히 증가하고, 따라서 가금류 공정 작업을 위한 시간 및 비용을 절감하는 것으로 나타났다.

선택적으로, 상기 방법은, 상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에, 상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대에 추가적인 텐션을 발생시키는 단계;를 더 포함한다. 추가적인 압박이 가해질 수도 있고, 상기 드럼스틱의 윗부분을 상기 무릎의 반대 방향으로 밀어 상기 뼈를 더 분리할 수 있다. 상기 조직 내의 텐션을 최대화하고 상기 조직을 찢지 않으면서 상기 뼈의 상기 말단이 최대한 멀리 분리되도록, 상기 무릎 위의 조직은 위로 밀릴 수 있고 상기 무릎 아래의 조직은 아래로 밀릴 수 있다.

선택적으로, 상기 추가적인 텐션을 발생시키는 단계는, 상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 적어도 하나의 텐셔닝 플레이트(tensioning plate)에 상기 가금류 다리의 상기 무릎 관절 윗부분을 맞물리게 하는 단계;를 포함한다. 선택적으로, 상기 텐셔닝 플레이트는, 상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 드럼스틱을 상기 넓적다리로부터 점진적으로 분리되도록 하는 위로 경사진 선단(upsloping forward edge)를 가진다.

선택적으로, 상기 방법은, 상기 가금류 다리가 제1 텐셔닝 플레이트에 맞물리게 한 후에, 상기 제1 텐셔닝 플레이트보다 높게 위치한 제2 텐셔닝 플레이트에 상기 가금류 다리의 상기 무릎 윗부분을 맞물리게 하는 단계;를 포함한다. 따라서, 조직의 추가 텐셔닝이 가능하다.

선택적으로, 상기 (c) 단계는, 넓적다리 포지셔너(positioner) 및 드럼스틱 포지셔너 사이의 상기 가금류 다리를 점진적으로 붙잡는 단계;를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너는, 상기 가금류 다리와 동시에 상기 공정 방향으로 이동하는 중간 포지셔닝 어셈블리(intermediate positioning assembly)의 구성요소이다. 선택적으로, 상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너는, 상기 중간 포지셔닝 어셈블리의 이동식 구성요소이다. 상기 (c) 단계는, 상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너 사이에 상기 가금류 다리를 위치시킨 상태로, 상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너를 서로를 향해 점진적으로 이동시키는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 포지셔너는 상기 무릎을 간단하게 굽힐 수 있다.

선택적으로, 상기 (d) 단계는, 상기 가금류 다리를 가이드 레일에 맞물리게 하는 단계;를 포함한다. 선택적으로, 상기 가이드 레일에 상기 가금류 다리를 맞물리게 하는 단계는, 상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 발목과 상기 무릎 사이에서 상기 가금류 다리를 상기 가이드 레일에 맞물리게 하는 단계;를 포함한다. 상기 포지셔너는 상기 무릎을 간단하게 굽힐 수 있다.

선택적으로, 상기 (e) 단계는, 상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 조직을 회전 블레이드(rotating blade)에 맞물리게 하는 단계;를 포함한다. 선택적으로, 상기 회전 블레이드는, 상기 블레이드에 의한 초기의 절단이 상기 무릎 주위의 상기 조직 내에 있도록 하는 크기이다.

선택적으로, 상기 (f) 단계는, 상기 가금류 다리가 회전 블레이드를 지나도록 이송하는 단계;를 포함한다. 따라서, 간단한 절단이 가능하다.

선택적으로, 상기 (g) 단계는, 상기 분리된 넓적다리가 회수 위치로 낙하하도록 하는 단계;를 포함하고, 상기 (h) 단계는, 다른 위치로 상기 드럼스틱의 이송을 계속하는 단계;를 포함한다.

일 태양에 따르면, 발목, 무릎, 넓적다리뼈, 드럼스틱뼈, 및 무릎 관절을 가진 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱으로 분리하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는, 상기 가금류 다리가 아래쪽으로 뻗어지도록 상기 가금류 다리의 발목을 매달 수 있는 걸쇠를 포함한다. 상기 걸쇠는, 상기 걸쇠 및 상기 걸쇠에 매달린 상기 가금류 다리를 공정 방향으로 이동시키도록 구성된 컨베이어에 부착될 수 있다. 상기 장치는, 상기 걸쇠 아래에 수직으로 정렬된 포지셔닝 어셈블리를 포함한다. 상기 장치는, 상기 포지셔닝 어셈블리를 그 위의 상기 걸쇠와 동시에 상기 공정 방향으로 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함한다. 상기 포지셔닝 어셈블리는, 상기 가금류 다리 및 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 공정 방향으로 함께 이송될 때, 상기 걸쇠에 매달린 상기 가금류 다리를 붙잡고 포지셔닝시키도록 서로를 향해 선택적으로 이동 가능한 넓적다리 포지셔너 및 드럼스틱 포지셔너를 포함할 수 있다. 상기 넓적다리 포지셔너 및 드럼스틱 포지셔너는, 상기 가금류 다리가 붙잡혔을 때, 상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대 내에 초기 텐션을 발생시키고 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 서로 분리되기 위해, 상기 가금류 다리를 상기 무릎에서 구부리도록 구성될 수 있다. 상기 장치는, 공정 경로를 따라 위치하고, 상기 가금류 다리 및 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 공정 방향으로 함께 이동할 때, 상기 무릎 관절 주위의 상기 텐션이 발생한 조직 및 인대를 관통하는 절단을 시작하고, 텐션 완화의 결과로 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 더 분리되도록 상기 텐션이 발생한 조직 및 인대에 맞물리도록 포지셔닝되는 나이프를 포함한다. 상기 공정 방향으로 상기 블레이드를 지나는 상기 가금류 다리의 계속된 이동은, 상기 넓적다리뼈 및 상기 드럼스틱뼈를 절단하지 않고 상기 가금류 다리를 상기 넓적다리 및 상기 드럼스틱으로 절단한다.

선택적으로, 상기 장치는, 상기 공정 경로를 따라 위치하고, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 추가적인 텐션을 발생시키고 상기 무릎에서 상기 넓적다리 및 드럼스틱의 뼈가 더 분리되도록, 상기 붙잡힌 드럼스틱에 맞물리게 형성 및 포지셔닝되는 상부 가이드 레일을 포함한다.

선택적으로, 상기 장치는, 상기 나이프의 상류에서 상기 공정 경로를 따라 위치하는 제1 텐셔닝 플레이트를 포함하되, 상기 제1 텐셔닝 플레이트는 상기 무릎 관절의 바로 위의 상기 가금류 다리에 맞물리게 포지셔닝 및 구성되어, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 훨씬 더 큰 텐션이 주어지도록 상기 무릎에서 상기 가금류 다리에 상향 힘이 가해지도록 한다.

선택적으로, 상기 장치는, 상기 제1 텐셔닝 플레이트의 하류에 위치하고, 상기 가금류 다리가 상기 나이프와 접하기 전에, 상기 무릎에서 상기 가금류 다리에 상향 추가적인 힘이 가해지고 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 최대의 텐션이 주어지도록 상기 가금류 다리의 상기 무릎 관절 윗부분에 맞물리게 포지셔닝 및 구성되는 제2 텐셔닝 플레이트를 포함한다.

선택적으로, 상기 나이프는 회전식 나이프이다.

선택적으로, 상기 넓적다리 포지셔너는, 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 가금류 다리를 붙잡을 때, 상기 넓적다리가 붙잡히고 포지셔닝되는 심블(thimble)을 포함한다.

시스템 관점에서 언급된 모든 특징과 옵션은, 상기 방법에 동등하게 적용되고, 그 반대의 경우도 마찬가지인 것이 이해될 것이다. 또한, 상기 태양, 특징 및 옵션 중 어느 하나 이상이 조합될 수 있다는 것도 명확해질 것이다.

따라서, 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱(drumstick)으로 분리하는 독특하고 개선된 방법 및 장치가 제공된다. 상기 방법 및 장치는 선행 기술의 단점을 성공적으로 충족시키고 해결한다. 상기 방법 및 장치는 수동 조정 없이 여러 크기의 새에 대해 동작하며, 높은 가공 속도로 작동하고, 기존의 85% 이하의 수율을 95% 이상으로 증가시킨다. 이러한 본 발명의 특징, 태양 및 장점과 다른 특징, 태양 및 장점은, 다음과 같이 간략하게 설명되는 첨부 도면과 함께 아래에 제시된 상세한 설명을 검토하면서 더 분명해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 원리를 바람직한 형태로 실시한, 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 장치의 예시의 단순화된 정면 입면도이다.
도 1a는, 텐셔닝(tensioning) 및 절단 어셈블리를 도시하는 도 1의 일부의 확대도이다.
도 2는, 절단을 위해 가금류 다리를 포지셔닝(positioning)하는 도 1의 장치의 중간 포지셔너 중 하나의 사시도이다.
도 3은, 무릎 관절 주위의 조직을 텐셔닝하고 조직이 텐셔닝되었을 때 무릎을 관통해 절단하는 텐셔닝 및 절단 어셈블리의 예시의 사시도이다.
도 4a는, 중간 포지셔너가 위의 걸쇠에 매달린 가금류 다리와 동기적(synchronous) 정렬로 이동하는, 분리 공정의 예시적인 제1 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4b는, 무릎 관절에서 다리를 굽혀 텐션을 가하고 절단을 위해 다리를 포지셔닝하도록 중간 포지셔너가 가금류 다리 주위로 닫힌, 분리 공정의 예시적인 제2 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4c는, 가이드 레일이 걸쇠에 인접하게 드럼스틱을 맞물려 무릎 관절 주위의 조직 내의 텐션을 증가시키는, 분리 공정의 예시적인 제3 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4d는, 가금류 다리가 초기에 제1 텐셔닝 플레이트(tensioning plate)에 맞물려 텐션을 증가시키고 무릎에서 드럼스틱과 넓적다리의 뼈의 분리를 시작하는, 분리 공정의 예시적인 제4 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4e는, 가금류 다리가 제2 텐셔닝 플레이트에 맞물려 무릎 관절 주위의 조직 내의 텐션을 최대화하고 절단을 위한 준비로 뼈를 더 분리하는, 분리 공정의 예시적인 제5 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4f는, 드럼스틱 및 넓적다리의 뼈 사이와 무릎에서 블레이드가 가금류 다리의 텐션된 조직을 절단하기 시작하는, 분리 공정의 예시적인 제6 단계를 도시하는 측면 입면도이다.
도 4g는, 드럼스틱으로부터 넓적다리를 분리하도록 블레이드가 드럼스틱과 넓적다리의 뼈 사이에서 가금류 다리를 관통하여 완전히 절단하는, 분리 공정의 예시적인 제7 단계를 도시하는 측면 입면도이다.

이제 도면을 참조할 것이며, 유사한 부분은 여러 도면에 걸쳐 유사한 참조 번호로 표시된다. 도 1은 본 발명의 방법에 따라 가금류 다리를 상기 가금류 다리의 구성요소인 넓적다리 및 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 장치(11)의 예시를 도시한다. 도 1은, 지지 구조, 구동 모터 등과 같은 상기 장치의 다양한 관련이 없는 구성요소가 명확성을 위해 제거된 상태의 단순화된 도면임이 이해될 것이다. 장치(11)는 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor)(미도시)에 매달린 다수의 걸쇠(12) 아래에 위치한다. 각각의 걸쇠(12)는, 당 업계에서 알려진 것과 같이, 상기 컨베이어에 의해 공정 경로를 따른 방향(13)으로 이동된다.

걸쇠(12)는 발목이 매달린 가금류 몸체를 고정하도록 구성되어, 상기 가금류가 상기 공정 방향을 따라 다양한 스테이션에서 가공되고 절단될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 이전 스테이션에서 각각의 가금류 몸체의 대부분은 이미 제거되어, 걸쇠에 매달린 남아있는 가금류 부분은 새의 다리(14)이다. 각각의 다리는, 무릎 관절(21)에 연결된 드럼스틱(16) 및 넓적다리(17)를 포함한다. 각각의 넓적다리(17)는 대퇴골 주위의 넓적다리 고기를 포함하고, 각각의 드럼스틱(16)은 경골(tibia)/비골(fibula) 뼈 주위의 드럼스틱 고기를 포함한다. 간단하게, 이러한 뼈들은 본 명세서에서 드럼스틱뼈와 넓적다리뼈로 지칭될 것이다. 상기 무릎 관절은 일반적으로 상기 관절 주위의 힘줄 및 다른 조직에 의해 상대적으로 단단히 고정되어 있다.

장치(11)는 일반적으로, 구동 체인(29)이 연장되는 상류 스프라켓(sprocket)(27) 및 하류 스프라켓(28)을 포함한다. 상기 스프라켓 중 적어도 하나는 구동 시스템(미도시)에 의해 31 방향으로 구동된다. 이는 체인(29)의 상부 플라이트(flight)가, 공정 방향(13)과 동일한 방향(32)으로 이동하게 한다. 또한, 상기 스프라켓이 구동되는 속도는 상기 컨베이어 및 그 위의 걸쇠와 동일한 속도로 체인(29)을 32 방향으로 이동시켜, 상기 체인이 상기 걸쇠와 동시에 이동한다고 말할 수 있다.

다수의 중간 포지셔너 어셈블리(intermediate positioner assembly)는 서로 간격을 가지고 이격되어 체인(29)에 장착된다. 상기 중간 포지셔너 어셈블리의 세부 사항 및 기능은 아래에 설명되어 있지만, 일반적으로는 가금류 다리를 안정화하고 절단을 위해 포지셔닝하는 데 도움이 된다. 상기 중간 포지셔너 어셈블리는, 화살표로 표시된 바와 같이 체인(29)에 의해 운반되어, 상기 공정 방향으로 상기 체인의 상기 상부 플라이트를 따라 이동하고, 하류 스프라켓(28) 주위로 이동하며, 상기 체인의 상기 하부 플라이트 상의 복귀 경로를 따라 이동하고, 순환을 다시 시작하도록 상류 스프라켓(27) 주위로 이동한다. 상기 체인 상의 각각의 중간 포지셔너 어셈블리의 위치 및 어셈블리 사이의 간격은, 상기 걸쇠 및 중간 포지셔너 어셈블리가 상기 공정 경로를 따라 동기적으로 이동할 때 하나의 중간 포지셔너 어셈블리(33)가 그에 대응하는 걸쇠(12)와 동기적으로, 그 바로 아래에서 이동하게 한다.

장치(11)의 주요 구성요소의 작동은 아래 상세히 설명되어 있다. 그러나 일반적으로는, 상기 중간 포지셔너 어셈블리는, 가금류 다리 한 쌍 주위를 닫고, 상기 무릎에서 상기 다리를 구부리고 스트레칭하며, 상기 다리가 상기 공정 경로를 따라 이동할 때 상기 다리를 단단히 고정하는 기능을 한다. 상기 중간 포지셔너 어셈블리의 닫힘은 전방 캠 레일(36) 및 후방 캠 레일(27)에 의해 용이하게 된다. 이들 캠 레일은, 각각의 중간 포지셔너 어셈블리가 걸쇠 아래에 정렬되었을 때, 각각의 중간 포지셔너 어셈블리에 맞물려 가금류 다리의 한 쌍이 상기 어셈블리 내에 위치하도록 한다.

가이드 레일(38)은, 상기 걸쇠 바로 아래의 상기 가금류 다리를 눌러, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직을 더 스트레칭하며 압박하고 상기 무릎에서 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈를 분리하도록 돕는다. 마지막으로, 상기 가금류 다리는 텐셔닝 및 절단 어셈블리(39)에 접하되, 상기 텐셔닝 및 절단 어셈블리는, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직 내의 압박(stress)을 증가시키고, 상기 무릎 관절에서 뼈를 더 분리시키며, 상기 무릎 관절의 분리된 뼈 사이에서 상기 가금류 다리의 상기 조직을 점진적으로 절단한다. 그 결과 분리된 넓적다리(17)는 이후 회수되도록 떨어져 나가고, 상기 드럼스틱은 회수 또는 추가 공정을 위해 상기 걸쇠와 함께 하류에 이송된다.

상기 공정은 선행 기술의 분리 기술에 비해 수율을 실질적으로 증가시키는 것으로 증명되었다. 이는, 상기 관절에서 상기 뼈가 분리되고 주위의 조직이 텐션(tension)을 받는 지점까지 상기 가금류 다리의 상기 조직이 상기 무릎 관절에서 압박되고 스트레칭된다는 사실에 적어도 일부 기인한다. 텐셔닝 및 절단 어셈블리(39)의 블레이드는 다른 절단 스테이션의 블레이드에 비해 상대적으로 크다. 이는, 상기 조직이 텐션을 받는 동안 상기 블레이드가 상기 텐셔닝 및 절단 어셈블리를 따라 더 상류에서 절단을 시작할 수 있도록 한다. 절단이 일찍 시작되면, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직 내의 텐션 중 일부가 완화되어, 상기 블레이드가 상기 가금류 다리를 완전히 관통해 자르기 전에 상기 뼈를 더 분리할 수 있게 한다. 그 결과로, 상기 뼈 자체가 절단되거나 파편화되어 고기 내에 조각이 남는 경우가 훨씬 적다. 실제로, 본 발명의 방법을 사용하여 95% 이상의 수율이 실현되었다.

도 1a는 텐셔닝 및 절단 어셈블리를 도시하는 도 1의 부분의 확대도이다. 텐셔닝 및 절단 어셈블리(39)는 위로 경사진 선단(upsloping forward edge)(42)를 가지는 제1 텐셔닝 플레이트(tensioning plate)(41)를 포함한다. 제2 텐셔닝 플레이트(43)는 제1 텐셔닝 플레이트(41)로부터 하류로 연장되고 상기 제1 텐셔닝 플레이트보다 조금 높이 상승되어 있다. 회전식 절단 블레이드(44)는, 제2 텐셔닝 플레이트(43) 밑에서 이동하고, 상기 공정 경로를 따라 이동하는 가금류 다리의 경로로 제2 텐셔닝 플레이트(43)로부터 연장된다.

가금류 다리는 초기에 상기 제1 텐셔닝 플레이트의 상기 위로 경사진 선단에 맞물려, 상기 제1 텐셔닝 플레이트의 상기 위로 경사진 선단이, 상기 플레이트를 따라 상기 다리가 이동할 때, 상기 다리에 점진적으로 상향 힘을 가한다. 이후 상기 다리는, 상기 무릎에서 상기 다리에 더 큰 상향 힘을 가하는 제2 텐셔닝 플레이트(43)에 접한다. 이 시점에서, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직은 상당한 텐션을 받고 상기 뼈는 상기 무릎에서 분리된다. 회전식 블레이드(44)는 40으로 도시 된 바와 같이 조직에 대한 절단을 시작한다. 이는, 조직 내의 텐션을 점진적으로 완화하고 상기 뼈가 상기 무릎 관절에서 더 분리될 수 있도록 한다. 이후, 상기 가금류 다리와 상기 분리된 뼈 사이를 완전히 관통하는 절단이 계속되어, 뼈에 접하거나 뼈를 절단하지 않으면서 드럼스틱(16)으로부터 넓적다리(17)를 절단한다.

도 2는 본 발명의 중간 포지셔너 어셈블리 중 하나의 바람직한 구성을 도시한다. 어셈블리(33)는 부착 부품(51)을 통해 체인(29)에 부착될 수 있는 베이스(49)를 포함한다. 드럼스틱 포지셔너 어셈블리(52)는 힌지 어셈블리(56)를 통해 베이스(49)에 힌지 부착된 지지대(54)를 포함한다. 상단 플레이트(59)는 지지대(54)의 상부 말단에 부착되며 선단(61)을 포함한다. 서로 이격된 아치형의 노치(notch)(62, 63)는 선단(61) 내에 형성되어 있다. 하부 플레이트(64)는 상부 플레이트(59)로부터 아래로 이격되어 지지대(54)에 부착되어 있고, 선단(66)을 포함한다. 이격된 활 모양의 노치(67, 68)는 상기 하부 플레이트의 선단(66) 내에 형성되어 있고, 상기 상부 플레이트의 상기 선단 내의 노치(62, 63)에 맞춰 정렬된다.

가이드(69)는, 상부 플레이트(59) 및 하부 플레이트(64) 아래에서 지지대(54)로부터 안쪽으로 돌출되고, 상기 노치 사이 중간에 정렬되는 꼭지점(71)을 향하여 테이퍼진다. 아래에 설명된 대로, 상기 가이드는 상기 중간 포지셔닝 어셈블리가 상기 가금류 다리 주위를 닫았을 때, 가금류 다리의 드럼스틱을 각각의 정렬된 노치로 향하게 하는 데 도움을 준다. 방금 설명한 구조를 사용하면, 드럼스틱 포지셔너 어셈블리(52)는, 57로 표시한 것과 같이 열린 위치(O)와 닫힌 위치(C)사이에서 힌지 어셈블리(56)을 중심으로 피봇(pivot) 가능하다는 것이 이해될 것이다. 힌지 어셈블리(56)는 상기 드럼스틱 포지셔너 어셈블리를 열린 위치(O)로 가축성(yieldable) 편향시키는 스프링(58)을 포함한다. 한 쌍의 롤러(72)는 후방 캠 레일(37)(도 1)에 맞물기 위해 지지대(54) 뒤쪽에 부착되어 있고, 상기 후방 캠 레일은 상기 중간 포지셔너 어셈블리가 상기 공정 경로를 따라 이동할 때 상기 드럼스틱 포지셔너 어셈블리를 닫힌 위치(C)로 피봇시킨다.

넓적다리 포지셔닝 어셈블리(53)는 힌지 어셈블리(79)를 통해 베이스(49)에 힌지 부착되어 있다. 상기 넓적다리 포지셔닝 어셈블리는, 상부에 플레이트(82)가 부착된 지지대(78)를 포함한다. 플레이트(82)는, 지지대(78)에 대해 횡방향으로 연장되고 플레이트(82)의 가장자리를 넘어 돌출되는 회전축(93)을 갖는다. 제1 심블(thimble)(83)은, 회전축(93)의 한쪽 돌출된 말단에 회전 가능하게 장착되고, 서로 이격되고 중앙 드럼(87)에 의해 연결된 플랜지(84, 86)을 가진다. 바람직하게는, 중앙 드럼(87)은, 중앙 드럼(87)의 새들(saddle) 모양을 형성하도록 각각의 플랜지로부터 더 작은 직경의 중앙 부분으로 테이퍼진다.

제2 심블(88)은 회전축(93)의 나머지 한쪽 돌출된 말단에 회전 가능하게 장착되고, 제1 심블(83)과 동일하게 구성되어 있다. 제2 심블(88)은, 새들 모양의 중앙 드럼(92)에 의해 연결되며 서로 이격된 플랜지(89, 91)를 포함한다. 넓적다리 포지셔닝 어셈블리(53)는, 도 2의 81로 표시된 것과 같이, 힌지 어셈블리(79)로 인해 열린 위치(O)와 닫힌 위치(C) 사이에서 피봇 가능하다. 힌지 어셈블리(79)는, 넓적다리 포지셔닝 어셈블리(53)를 열린 위치(O)로 가축성(yieldable) 편향시키는 스프링(85)을 포함한다. 롤러(94)는 전방 캠 레일(36)(도 1)에 맞물기 위해 지지대(78) 뒤쪽으로 돌출되어 있고, 상기 전방 캠 레일은, 중간 포지셔너 어셈블리(33)가 상기 공정 경로를 따라 이동할 때 상기 넓적다리 포지셔너 어셈블리를 닫힌 위치(C)로 피봇시킨다.

도 3은, 도 1a에 도시된 상기 텐셔닝 및 절단 어셈블리(39)의 기본적인 요소를 도시한다. 상기 어셈블리(39)는, 상기 어셈블리의 상류 말단에 위치한 제1 텐셔닝 플레이트(41)를 포함한다. 본 예시에서, 제1 텐셔닝 플레이트(41)는, 경사진 선단(42)을 갖도록 형성된다. 제2 텐셔닝 플레이트(43)는, 제1 텐셔닝 플레이트(41)의 하류에 위치하고, 제2 텐셔닝 플레이트(43)의 상부 표면으로 상승하는 경사진 선단(34)을 갖는다. 여기서, 상기 제2 텐셔닝 플레이트는 뒤쪽으로 돌출된 돌출부(35)를 갖도록 형성된다. 하부 경사(34)는 제2 텐셔닝 플레이트(43)의 하부 표면에 부착되어 있고 상기 하부 표면으로부터 아래쪽으로 돌출된다.

제1 텐셔닝 플레이트(41) 및 제2 텐셔닝 플레이트(43)는, 중간 포지셔닝 어셈블리(33)의 상부 플레이트(59)가 화살표(25)로 표시된 공정 방향을 따라 이송될 때 상기 텐셔닝 플레이트와 인접하게 이동하도록 위치한다. 회전식 커터(44)는 텐셔닝 플레이트(41, 43)의 다른 쪽에 위치한다. 상기 회전식 커터의 일부는, 일반적으로 돌출부(35)의 영역 내에서 제2 텐셔닝 플레이트(43) 아래로 연장된다. 회전식 커터(44)는, 이동하는 인접한 중간 포지셔닝 어셈블리 내에 고정된 지나가는 가금류 다리를 관통해 절단하기 충분한 거리만큼 제2 테셔닝 플레이트(43)의 아래로부터 돌출된다. 이에 대해, 이하 더 자세하게 설명한다.

중간 포지셔닝 어셈블리 내의 하류로 이동하는 가금류 다리는, 먼저 상기 무릎 관절의 위치와 가까운 위치에서 상기 제1 텐셔닝 플레이트의 경사진 선단(42)에 접한다. 상기 경사진 선단은 상기 가금류 다리를 점진적으로 위로 밀고, 따라서 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직을 텐셔닝한다. 또한 이 텐션은 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 드럼스틱뼈를 분리하는 경향이 있다. 이후 상기 가금류 다리는 제2 텐셔닝 플레이트(43)의 경사진 선단(34)에 접하고, 추가적으로 더 위로 밀림으로써 상기 조직을 더 텐셔닝하고 상기 뼈를 더 분리한다. 상기 가금류 다리가 회전식 커터의 모서리(30)에 접하기 바로 직전에, 상기 무릎 관절 아래의 상기 조직을 아래로 미는 하부 경사(34)에 상기 가금류 다리가 맞물린다. 제2 텐셔닝 플레이트(43)에 의해 가해지는 상향 힘과 하부 경사(34)에 의해 가해지는 하향 힘의 조합은, 상기 조직을 찢지 않으면서 상기 조직 내의 압박을 최대화하고, 상기 넓적다리 및 드럼스틱의 상기 뼈를 최대한 멀리 분리한다.

상기 조직이 고도로 텐셔닝되고 상기 뼈가 말단에서 분리된 상태에서, 상기 가금류 다리는, 상기 무릎에서 상기 조직을 관통하는 절단을 시작하는 회전식 커터(44)의 가장자리에 맞물린다. 회전식 커터(44)는, 넓적다리뼈 및 드럼스틱뼈의 분리된 말단 사이의 위치에서 절단을 가하도록 위치한다. 절단이 시작되자마자, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직은 상기 조직 내의 텐션으로 인해 분리되기 시작한다. 결과적으로, 이로써 상기 넓적다리뼈 및 드럼스틱뼈의 말단이 상기 조직에 의해 덜 압박되므로 상기 넓적다리뼈 및 드럼스틱뼈의 말단이 더 멀리 이동되기 시작할 수 있게 한다.

상기 절단이 상기 가금류를 완전히 관통하여 진행됨에 따라, 회전식 커터(44)의 가장자리는 상기 뼈 자체에 접하거나 상기 뼈 자체를 절단하지 않으면서 상기 뼈의 분리된 말단 사이를 지난다. 그 결과로 이 가금류 조각의 고기를 오염시키는 뼈 조각 또는 파편 없이 드럼스틱으로부터 넓적다리가 깔끔하게 분리된다. 상기 넓적다리 및 드럼스틱은 뼈 조각 또는 파편으로 오염되지 않았기 때문에, 상기 넓적다리 및 드럼스틱은 추가적인 수작업 공정을 필요로 하지 않으며, 포장, 뼈 제거, 또는 다른 공정으로 바로 이동될 수 있다. 본 발명의 방법을 사용하면, 오염되지 않은 가금류 넓적다리 및 드럼스틱의 수율이 약 85% 이하로부터, 약 95% 이상으로 상당히 증가하고, 따라서 가금류 공정 작업을 위한 시간 및 비용을 절감하는 것으로 나타났다.

도 4a 내지 도 4g는, 상기 설명된 장치에 의해 수행되는, 가금류 다리를 가금류 넓적다리와 드럼스틱으로 분리하는 본 발명의 방법의 단계를 순차적으로 도시한다. 도 4a는 무릎(21)에서 넓적다리(17)에 연결된 드럼스틱(16)을 포함하는 가금류 다리를 도시한다. 상기 드럼스틱은 내부에 드럼스틱뼈(18)가 있고 상기 넓적다리는 내부에 넓적다리뼈(19)가 있으며, 이들 뼈는 무릎 관절(21)에서 만난다. 상기 가금류 다리는 걸쇠(12)에 매달려 있고, 상기 걸쇠는 상기 가금류 다리를 47로 표시된 것과 같이 페이지를 향하는 방향의 공정 방향으로 이송한다. 중간 포지셔닝 어셈블리(33)는, 직전에 상류 스프라켓(27)(도 1)을 돌아 걸쇠(12) 아래에 수직으로 정렬되었다. 여기서부터, 걸쇠(12), 상기 가금류 다리 및 중간 포지셔닝 어셈블리(33)는 상기 공정 경로를 따라 동기적(synchronous)으로 이동하고 서로 수직으로 정렬되어 있다.

도 4a에 도시된 첫번째 단계에서, 각각의 스프링(85, 58)(도 2)에 의해 넓적다리 포지셔너(53) 및 드럼스틱 포지셔너(52)가 열린 위치에서 가축성(yieldable) 고정된다. 그 결과, 도시된 것과 같이 열린 드럼스틱 및 넓적다리 포지셔너 사이에 상기 가금류 다리가 매달리게 된다. 도 4b에 도시된 다음 단계에서는, 넓적다리 포지셔너(53)의 롤러(94)는 전방 캠 레일(36)에 맞물리며, 드럼스틱 포지셔너(52)의 롤러(72)는 후방 캠 레일(37)에 맞물린다. 상기 전방 및 후방 캠 레일은, 상기 넓적다리 포지셔너와 상기 드럼스틱 포지셔너를 열린 위치로부터 닫힌 위치로 점진적으로 이동시키는 형태이다. 이 때, 가이드(69)(도 4a)는, 상기 가금류 다리의 상단 부분을 상기 드럼스틱 포지셔너의 상부 플레이트(59) 및 하부 플레이트(64)의 활 모양의 정렬된 슬롯 한 쌍으로 유도한다. 동시에, 상기 가금류 다리의 넓적다리 부분(17)은 심블(88) 중 하나의 플랜지 사이에 붙잡힌다.

닫는 공정이 진행될 때, 심블(88)이 넓적다리(17)를 도 4b 상 왼쪽 방향으로 미는 동안, 상부 플레이트(59) 및 하부 플레이트(64)는 드럼스틱(16)의 하부를 오른쪽방향으로 민다. 이로 인해 무릎(21)에서 상기 가금류 다리가 구부려지고, 상기 발목 관절이 걸쇠(12) 내에 붙잡혀 있기 때문에 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직이 텐셔닝된다. 결국, 상기 텐션은 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 드럼스틱뼈를 분리하는 경향이 있는 힘을 가한다. 상기 가금류 다리의 무릎 부분 또한, 절단될 준비를 위해 노출되고 방향이 설정된다.

도 4c에 도시된 공정의 다음 단계에서, 상기 가금류 다리는 상기 드럼스틱의 상부에서 상부 가이드 레일(38)에 맞물린다. 상부 가이드 레일(38)은 상기 드럼스틱의 상기 상부를 도 4c 상 왼쪽으로 이동시키도록 형성 및 포지셔닝된다. 결국, 이는 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 추가적인 텐션을 발생시키고, 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리 및 드럼스틱의 상기 뼈가 더 분리된다. 도 4d에 도시된 공정의 다음 단계에서, 어느정도 텐셔닝된 가금류 다리는 상기 무릎 관절 바로 위의 상기 제1 텐셔닝 플레이트의 경사진 선단(42)에 맞물린다. 상기 가금류 다리가 상기 경사진 선단을 타고 올라갈 때, 상기 선단은 상기 무릎에서 상기 가금류 다리에 상향 힘을 가하여, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 훨씬 더 큰 텐션을 가하고 상기 넓적다리뼈의 말단으로부터 상기 드럼스틱뼈의 말단을 위쪽으로 분리한다. 상기 뼈들은 도 4d에 도시된 것처럼 서로 더 분리되기 시작한다.

도 4e에 도시된 다음 단계에서, 상기 가금류 다리는, 제2 텐셔닝 플레이트(43)의 경사진 선단을 타고 올라가 제2 텐셔닝 플레이트(43)의 상부 표면의 가장자리 위로 올라간다. 실질적으로 동시에, 상기 가금류 다리는 상기 무릎 관절 바로 아래에서 하부 경사(34)에 맞물린다. 이는 상기 무릎 바로 아래의 상기 조직을 아래로 민다. 상기 제1 텐셔닝 플레이트, 상기 제2 텐셔닝 플레이트 및 상기 하부 경사의 작용은, 상기 조직이 찢어지게 하지 않으면서 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직 내의 텐션을 최대화하고, 도 4e에 도시된 것과 같이 상기 뼈의 말단을 최대한 멀리 분리한다.

도 4f에 도시된 다음 단계에서, 완전히 텐셔닝된 가금류 다리는 초기에 회전식 커터(44)의 가장자리에 맞물린다. 상기 회전식 커터의 지름은 상대적으로 커서, 절단은 상대적으로 점진적으로 진행된다. 상기 조직이 상기 커터에 의해 절단되기 시작할 때, 상기 조직 내에 축적된 텐션으로 인해 상기 가금류 다리의 상기 무릎 관절에서 조직이 분리되기 시작한다. 결국, 이는 상기 넓적다리뼈의 말단과 상기 드럼스틱뼈의 말단 사이의 간격을 더 멀어지도록 한다. 상기 회전식 블레이드의 가장자리가 상기 뼈 말단의 위치에 도달할 때까지, 상기 말단들은 충분히 멀리 떨어져 있어, 상기 블레이드가 뼈 및 연골을 접하거나 절단하지 않는다. 그 결과, 상기 넓적다리의 고기 또는 상기 드럼스틱의 고기를 오염시키는 뼈 조각 또는 파편이 생성되지 않는다.

도 4g에 도시된 마지막 단계에서, 상기 가금류 다리는 충분히 전진되어, 드럼스틱(16)으로부터 넓적다리(17)를 분리하도록 회전식 블레이드(44)가 상기 무릎 관절의 위치에서 상기 다리를 완전히 관통해 절단한다. 상기 절단은 깔끔하고 뼈 조각 및 파편이 없다. 넓적다리(17)는 회수되도록 낙하하고 드럼스틱(16)은 걸쇠(12)에 의해 이송되어 하류에서 회수된다. 분리된 넓적다리 및 드럼스틱은 이후 포장되거나, 포장되기 전에 뼈 제거와 같은 추가 공정을 받을 수 있다.

본 명세서에서, 본 발명의 실시예의 구체적인 예시를 참조로 하여 본 발명이 설명되었다. 그러나, 본 발명의 본질에서 벗어나지 않고 그 안에서 다양한 수정 및 변화가 이뤄질 수 있다는 것은 명백할 것이다. 명확성 및 간결한 설명을 위해, 여기서는 특징이 동일하거나 별도의 실시예의 일부로 설명되어 있으나, 이 별도의 실시예의 설명된 특징 중 전부 또는 일부의 조합을 가지는 대체적인 실시예 또한 예상되어 있다.

상기 예시에서, 상기 다리는 상기 발목 관절로부터 매달려 있다. 상기 다리는 고관절(hip joint)로부터 매달려 있는 것 또한 가능함이 이해될 것이다.

상기 예시에서, 상기 넓적다리 포지셔너는 상기 넓적다리를 밀기 위한 심블을 포함한다. 상기 넓적다리 포지셔너는 또한 대체적인 넓적다리를 미는 수단을 포함할 수 있음이 이해될 것이다.

상기 예시에서, 상기 구동 체인은 수평으로 위치된 축을 중심으로 회전하는 스프라켓에 의해 구동된다. 상기 구동 체인의 방향이 다를 수도 있음(예를 들어, 수직으로 위치된 축을 중심으로 회전하는 스프라켓에 의해 구동됨)이 명확할 것이다.

그러나, 다른 수정, 변형 및 대한 또한 가능하다. 따라서, 명세서, 도면 및 예시는 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

명확성 및 간결한 설명을 위해, 특징이 동일하거나 별도의 실시예의 일부로서 본 명세서에서 설명되어 있으나, 본 발명의 범위는 설명된 특징 중 전부 또는 일부의 조합을 가지는 실시예를 포함할 수 있음을 이해해야한다.

청구항에서, 괄호 사이에 있는 참조 기호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. '포함'이라는 단어는 청구항에 열거된 것 이외의 다른 특징 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 또한, '하나'와 '한'이라는 단어는, '하나만'으로 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 대신 '적어도 하나'를 의미하는 데 사용되며 복수성을 배제하지 않는다. 특정 수단이 상이한 청구항에 인용되었다는 단순한 사실은, 이러한 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다.

본 발명은 발명자가 본 발명을 수행하는 최선의 형태를 표현하기 위해 고려한 바람직한 실시예와 방법의 맥락 내에서 본 명세에 설명되었다. 그러나, 통상의 기술자는, 청구항에 의해서만 서술된 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고, 전술한 예시적인 실시예에서 미묘하면서 총체적인 추가, 삭제 및 수정 전체가 잘 수행될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

발목, 무릎, 넓적다리뼈, 드럼스틱뼈(drumstick bone), 및 무릎 관절을 가진 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱(drumstick)으로 분리하기 위한 자동화 방법에 있어서,
(a) 상기 가금류 다리가 아래쪽으로 뻗어지도록 상기 가금류 다리의 발목을 매다는 단계;
(b) 상기 매달린 가금류 다리를 공정 방향으로 이송하는 단계;
(c) 상기 매달린 가금류 다리가 공정 방향으로 이송될 때, 상기 가금류 다리를 고정 및 포지셔닝(positioning)시키는 단계;
(d) 상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대 내에 텐션(tension)을 발생시키고 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 분리되도록, 상기 가금류 다리를 상기 무릎에서 구부리는 단계;
(e) 상기 조직 내 상기 텐션이 완화되기 시작하도록 상기 조직을 관통하는 절단을 상기 무릎 관절에서 시작하여, 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 더 분리되도록 하는 단계;
(f) 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈의 말단 사이에서의 상기 절단을 계속하여, 상기 넓적다리뼈 또는 상기 드럼스틱뼈를 절단하지 않고 상기 넓적다리를 상기 드럼스틱으로부터 분리하는 단계;
(g) 넓적다리를 회수하는 단계; 및
(h) 드럼스틱을 회수하는 단계;
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에,
상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대에 추가적인 텐션을 발생시키는 단계;
를 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 추가적인 텐션을 발생시키는 단계는,
상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 적어도 하나의 텐셔닝 플레이트(tensioning plate)에 상기 가금류 다리의 상기 무릎 관절 윗부분을 맞물리게 하는 단계;
를 포함하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 텐셔닝 플레이트는, 상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 드럼스틱을 상기 넓적다리로부터 점진적으로 분리되도록 하는 위로 경사진 선단(upsloping forward edge)를 가지는 방법.
제4항에 있어서,
상기 가금류 다리가 제1 텐셔닝 플레이트에 맞물리게 한 후에, 상기 제1 텐셔닝 플레이트보다 높게 위치한 제2 텐셔닝 플레이트에 상기 가금류 다리의 상기 무릎 윗부분을 맞물리게 하는 단계;
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
넓적다리 포지셔너(positioner) 및 드럼스틱 포지셔너 사이의 상기 가금류 다리를 점진적으로 붙잡는 단계;
를 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너는, 상기 가금류 다리와 동시에 상기 공정 방향으로 이동하는 중간 포지셔닝 어셈블리(intermediate positioning assembly)의 구성요소인 방법.
제7항에 있어서,
상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너는, 상기 중간 포지셔닝 어셈블리의 이동식 구성요소이며,
상기 (c) 단계는,
상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너 사이에 상기 가금류 다리를 위치시킨 상태로, 상기 넓적다리 포지셔너 및 상기 드럼스틱 포지셔너를 서로를 향해 점진적으로 이동시키는 단계;
를 포함하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 가금류 다리를 가이드 레일에 맞물리게 하는 단계;
를 포함하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 가이드 레일에 상기 가금류 다리를 맞물리게 하는 단계는,
상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 발목과 상기 무릎 사이에서 상기 가금류 다리를 상기 가이드 레일에 맞물리게 하는 단계;
를 포함하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (e) 단계는,
상기 가금류 다리가 상기 공정 방향으로 이송될 때, 상기 조직을 회전 블레이드(rotating blade)에 맞물리게 하는 단계;
를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 회전 블레이드는, 상기 블레이드에 의한 초기의 절단이 상기 무릎 주위의 상기 조직 내에 있도록 하는 크기인 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (f) 단계는,
상기 가금류 다리가 회전 블레이드를 지나도록 이송하는 단계;
를 포함하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (g) 단계는,
상기 분리된 넓적다리가 회수 위치로 낙하하도록 하는 단계;
를 포함하고,
상기 (h) 단계는,
다른 위치로 상기 드럼스틱의 이송을 계속하는 단계;
를 포함하는 방법.
발목, 무릎, 넓적다리뼈, 드럼스틱뼈, 및 무릎 관절을 가진 가금류 다리를 넓적다리와 드럼스틱으로 분리하기 위한 장치에 있어서,
상기 가금류 다리가 아래쪽으로 뻗어지도록 상기 가금류 다리의 발목을 매달 수 있는 걸쇠 - 상기 걸쇠는, 상기 걸쇠 및 상기 걸쇠에 매달린 상기 가금류 다리를 공정 방향으로 이동시키도록 구성된 컨베이어에 부착됨 -;
상기 걸쇠 아래에 수직으로 정렬된 포지셔닝 어셈블리(positioning assembly) - 상기 포지셔닝 어셈블리는, 상기 가금류 다리 및 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 공정 방향으로 함께 이송될 때, 상기 걸쇠에 매달린 상기 가금류 다리를 붙잡고 포지셔닝시키도록 서로를 향해 선택적으로 이동 가능한 넓적다리 포지셔너 및 드럼스틱 포지셔너를 포함하며, 상기 넓적다리 포지셔너 및 드럼스틱 포지셔너는, 상기 가금류 다리가 붙잡혔을 때, 상기 무릎 관절 주위의 조직과 인대 내에 초기 텐션을 발생시키고 상기 무릎 관절에서 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 서로 분리되기 위해, 상기 가금류 다리를 상기 무릎에서 구부리도록 구성됨 -;
상기 포지셔닝 어셈블리를 그 위의 상기 걸쇠와 동시에 상기 공정 방향으로 이동시키도록 구성된 구동 시스템; 및
공정 경로를 따라 위치하고, 상기 가금류 다리 및 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 공정 방향으로 함께 이동할 때, 상기 무릎 관절 주위의 상기 텐션이 발생한 조직 및 인대를 관통하는 절단을 시작하고, 텐션 완화의 결과로 상기 넓적다리뼈와 상기 드럼스틱뼈가 더 분리되도록 상기 텐션이 발생한 조직 및 인대에 맞물리도록 포지셔닝되는 나이프;
를 포함하되,
상기 공정 방향으로 상기 블레이드를 지나는 상기 가금류 다리의 계속된 이동은, 상기 넓적다리뼈 및 상기 드럼스틱뼈를 절단하지 않고 상기 가금류 다리를 상기 넓적다리 및 상기 드럼스틱으로 절단하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 공정 경로를 따라 위치하고, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 추가적인 텐션을 발생시키고 상기 무릎에서 상기 넓적다리 및 드럼스틱의 뼈가 더 분리되도록, 상기 붙잡힌 드럼스틱에 맞물리게 형성 및 포지셔닝되는 상부 가이드 레일;
을 더 포함하는 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 나이프의 상류에서 상기 공정 경로를 따라 위치하는 제1 텐셔닝 플레이트;
를 더 포함하되,
상기 제1 텐셔닝 플레이트는 상기 무릎 관절의 바로 위의 상기 가금류 다리에 맞물리게 포지셔닝 및 구성되어, 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 훨씬 더 큰 텐션이 주어지도록 상기 무릎에서 상기 가금류 다리에 상향 힘이 가해지도록 하는 장치.
제17항에 있어서,
상기 제1 텐셔닝 플레이트의 하류에 위치하고, 상기 가금류 다리가 상기 나이프와 접하기 전에, 상기 무릎에서 상기 가금류 다리에 추가적인 상향 힘이 가해지고 상기 무릎 관절 주위의 상기 조직에 최대의 텐션이 주어지도록 상기 가금류 다리의 상기 무릎 관절 윗부분에 맞물리게 포지셔닝 및 구성되는 제2 텐셔닝 플레이트;
를 더 포함하는 장치.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나이프는 회전식 나이프인 장치.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 넓적다리 포지셔너는, 상기 포지셔닝 어셈블리가 상기 가금류 다리를 붙잡을 때, 상기 넓적다리가 붙잡히고 포지셔닝되는 심블(thimble)을 포함하는 장치.