KR100879408B1 - 소시지 에멀전에 의한 천연 케이싱 충진 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 케이싱에 에멀전을 충진하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는, 상기 에멀전 충진 장치상에 배치되는 에멀전 스터핑 튜브로서, 제1 단부, 및 상기 스터핑 튜브의 외부면 상의 케이싱 안으로 에멀전을 압출하기 위한 배출 단부를 구비하며, 상기 배출 단부와 근접한 비틀림 메카니즘을 통해 연장하는 에멀전 스터핑 튜브와, 상기 스터핑 튜브를 미끄럼가능하게 수용하는 중심 보어를 갖춘 삽입부를 구비하는 종동부를 포함하며, 상기 삽입부가 외부면, 및 상기 외부면의 직경보다 작은 직경을 갖는 수용 챔버를 구비한다.

Description

소시지 에멀전에 의한 천연 케이싱 충진 방법 및 장치 {METHOD AND MEANS FOR STUFFING NATURAL CASINGS WITH SAUSAGE EMULSION}

본 발명은 소시지 인케이싱 장치(sausage encasing machine)에 관한 것이며, 보다 상세하게는 천연 케이싱에 식품을 충진하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

소시지는 전통적으로 양 또는 다른 동물의 천연 창자에 소시지 제품을 채워서 제조되는데, 여기서 충진된 천연 케이싱은 요리를 위해 연결되어 형성된다. 보다 최근에, 소시지는 인조 케이싱 안에 에멀전을 도입시킴으로써 주로 제조되는데, 이 인조 케이싱은 연결 작업과 예비 요리를 통해 소시지 재료를 인케이싱한다. 인조 케이싱을 사용하는 소시지 제조 장치는 높은 체적 용량(시간당 30,000 개의 소시지)을 갖는다. 천연 케이싱을 사용하는 이러한 고속 장치를 사용하고자 하는 노력이 계속되어 왔다. 그러나 상대적으로 보다 짧고 가변적인 길이와 균일하지 않은 직경을 포함하는 천연 케이싱의 특성으로 인해, 현재의 소시지 인케이싱 장치는 인조 케이싱을 처리하는 것 만큼으로 천연 케이싱에 의한 체적 및 성능을 달성하지 못했다.

허고트(Hergott) 등에게 모두 허여된 미국특허공보 제 6,585,580호 및 제 6,659,853호는 종동부가 비틀림 메카니즘을 향해 천연 케이싱을 미끄럼가능하게 전 진시키는 소시지 제조 장치를 개시한다. 비틀림 메카니즘과 인접한 센서는 종동부의 작동을 제어하여 비틀림 메카니즘에 유입될 때의 천연 케이싱의 찢김을 감소시킨다.

상기한 미국특허들에 개시된 바와 같은 종래의 소시지 제조 장치의 한 가지 단점은, 종동부가 비틀림 메카니즘을 향해 이동할 때, 케이싱이 전도되어 찢어질 잠재성이 증가된다는 점이다. 또한, 종동부의 형상으로 인해, 종동부의 단부에서 케이싱이 필요한 것보다 부피가 커지는 경향이 있어 결국 케이싱이 폐기되어 버린다는 점이다.

또한, 케이싱이 다발로 묶이는 경우, 일 부분이 척(chuck) 안으로 연장되며, 채워지기 전에 스터핑 튜브(stuffing tube)로부터 회수되는 부피가 큰 부분이 형성되어, 결국 케이싱을 폐기하게 된다. 천연 케이싱은 가격이 비싸므로 심지어 소량의 폐기물이 발생하더라도 이익을 감소시킨다.

종래의 소시지 제조 장치의 다른 단점은, 케이싱의 두께를 검출하는데 사용되는 광센서가 종종 스터핑 튜브로부터 떨어지는 케이싱의 나머지 부분들에 의해 덮이게 되어 이 광센서가 무용지물이 된다는 점이다. 이때, 광센서는 수동으로 세정되어야 하며, 결국 생산 시간을 증가시킨다. 따라서, 당해 기술 분야에서는 향상된 소시지 제조 장치에 대한 필요성을 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 제조하는 동안 폐기되는 천연 케이싱의 양을 최소화시키는 소시지 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 찢기는 양을 감소시키는 향상된 종동부 및 비틀림 메카니즘을 구비하는 소시지 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 나머지 케이싱 재료로부터의 방해에 영향을 받지 않는 센서를 갖춘 소시지 제조 장치를 제공하는 것이다.

이들 목적 및 다른 목적들은 당업자에게 명확할 것이다.

본 발명은 천연 케이싱에 에멀전을 충진하는 장치에 관한 것이다. 에멀전 스터핑 튜브가 제공되는데, 이 에멀전 스터핑 튜브는 제1 단부, 및 스터핑 튜브의 외부면 상의 케이싱 안으로 에멀전을 압출하기 위한 배출단을 구비하며, 이 배출단과 근접하는 비틀림 메카니즘을 통해 연장된다. 또한, 스터핑 튜브를 미끄럼가능하게 수용하는 중심 보어를 갖춘 삽입부를 구비하는 종동부가 제공되는데, 이 삽입부는 외부면, 및 이 외부면의 직경보다 작은 직경을 갖는 수용 챔버를 구비한다. 유사한 삽입부가 비틀림 메카니즘 내부에 수용된다. 또한, 비틀림 메카니즘과 인접해서 센서가 제공되며, 90°의 각도로 케이싱에서 직선으로 또는 90°미만의 각도로 케이싱을 향해 뒤로 케이싱 상에 공기의 스트림을 인도하기 위한 포트가 센서와 인접하여 위치된다. 2개의 공기 포트가 센서에 근접하여 장착되는데, 이들 중 하나의 공기 포트는 센서가 방해없이 유지되도록 공기를 분사하며, 다른 하나의 공기 포트는 주름 생성을 감소시키도록 케이싱 상에 직선으로 또는 경사지게 공기를 분사시킨다.

도 1은 본 발명의 소시지 제조 장치의 평면도이다.

도 2는 단면으로 도시된 척 삽입부 및 종동부를 갖춘 본 발명의 비틀림 메카니즘과 인접한 스터핑 튜브의 전단부를 나타내는 종방향 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 센서 및 비틀림 메카니즘의 사시도이다.

여기에 개시되는 용어 "에멀전(emulsion)"은 고기 또는 임의의 다른 식용 물질을 포함한다.

도 1을 참조하면, 여기 참조되며 모두 허고트 등에게 허여된 미국특허공보 제 6,585,580호 및 제 6,659,853호에 개시된 바와 유사한 종래의 소시지 제조 장치(10)가 도시된다. 구체적으로, 이 소시지 제조 장치(10)는 프레임(12), 에멀전 공급원(도시 안 됨)에 연결되는 펌프(14), 배출 단부(18)를 갖춘 미끄럼가능한 스터핑 튜브(stuffing tube; 16), 중심 보어(22) 및 척(chuck; 24)을 갖춘 비틀림 메카니즘(20), 연결 메카니즘(26), 배출 혼(discharge horn; 28), 및 컨베이어(30)를 포함한다. 아래에 설명되는 바와 같이 소시지 제조 장치(10)의 여러 성분을 제어하기 위해 센서(32)가 제어기(34)에 신호를 보내도록 되어 있다.

스터핑 튜브(16)의 배출 단부(18)를 향해 그리고 비틀림 메카니즘(20) 안으로 천연 케이싱(38)을 전진시키기 위해 스터핑 튜브(16) 상에 종동부(36)가 미끄럼가능하게 장착된다. 이 종동부(36)는 아암(37)에 의해 스터핑 튜브(16)를 따라 전진되며, 이 아암(37)은 종래에 개시된 임의의 수단에 의해 구동된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종동부(36)는 삽입부(40)를 구비한다. 이 삽입부(40)는 스터핑 튜브(16)를 수용하는 수용 단부(46)와 삽입 단부(44) 사이로 연장하는 중심 보어(42)를 구비한다. 이 중심 보어(42)는 수용 챔버(48)를 형성하는 수용 단부(46)를 향해 보다 큰 직경의 일부분을 갖는다. 수용 챔버(48)는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 삽입부(40)의 수용 단부(46)에서의 수용 챔버(48)의 직경은 삽입부(40)의 수용 단부(46)에서의 환형 견부(annular shoulder; 52)를 형성하는 삽입부(40)의 외부면(50) 상의 외경보다 작다.

비틀림 메카니즘(20)은, 도 2에 가장 잘 도시되어 있듯이, 삽입부(54)를 수용하는 척(24)을 구비한다. 이 척(24)은 삽입부(54)를 보유하며, 여기에 참조되는 타운샌드에 허여된 미국재발행특허 제 37,883호에 개시된 방법과 유사한 방법으로 실행한다. 삽입부(54)는 삽입 단부(58)와 수용 단부(60) 사이로 연장하는 중심 보어(56)를 구비한다. 중심 보어(56)는 수용 챔버(62)를 형성하는 수용 단부(60)를 향해 보다 큰 직경의 일부분을 갖는다. 이 수용 챔버(62)는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 삽입부(54)의 수용 단부(60)에서의 수용 챔버(62)의 직경은 삽입부(54)의 수용 단부(60)에서 환형 견부(66)를 형성하는 외부면(64) 상의 직경보다 작다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 비틀림 메카니즘(20)과 인접한 센서 장착부(68) 상에 센서(32)가 장착된다. 이 센서(32)는 기본적으로 미국특허공보 제 6,585,580호 및 제 6,659,853호에 개시된 바와 동일한 기능을 수행한다. 구체적으로, 천연 케이싱(38)에 주름이 생성되는 경우, 이 천연 케이싱(38)은 주름이 생성되지 않은 상태에 있는 경우보다 큰 직경을 갖는다. 주름진 천연 케이싱에 대한 바람직한 직경의 상한 및 하한은 제어기(34)의 소프트웨어 내에서 조절가능하다. 이 센서(32)는 천연 케이싱(38)의 직경의 변화를 검출하며 제어기(34)에 신호를 송신한다. 이 신호에 근거하여, 제어기(34)는, 천연 케이싱(38)의 직경이 원하는 직경 미만인 경우 종동부(36)를 전진시키고 원하는 직경이 존재하는 경우 종동부(36)를 정지 또는 수축시킴으로써, 종동부(36)의 이동을 제어한다. 또한, 이 센서(32)는 천연 케이싱(38)이 스터핑 튜브(16)의 배출 단부(18)에서 막 이탈될 때 충분히 반투명하게 되는 경우 스터핑 튜브(16)의 채색된 부분을 검출한다. 채색된 부분이 일단 검출되면, 센서(32)는 제어기(34)에 신호를 송신하고, 이어서 펌프에 신호를 송신하여 작동을 중지시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서 장착부(68) 내에 센서(32)와 인접하게 제1 포트(70)가 장착된다. 이 제1 포트(70)는 압축 공기(도시 안 됨)에 작동가능하게 연결되며, 센서(32) 위로 공기 스트림(71)을 인도한다. 이러한 구성에서, 제1 포트(70)로부터의 공기 스트림(71)은 센서(32)가 덮이는 것을 방지하거나, 그렇지 않으면, 작동하는 동안 통상 스터핑 튜브(16)로부터 떨어지는 나머지 천연 케이싱(38)의 물질에 의해 센서(32)가 방해받는 것을 방지한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서 장착부(68) 내에서 제1 포트(70) 및 센서(32)와 인접하게 제2 포트(72)가 장착된다. 이 제2 포트(72)는 압축 공기(도시 안 됨)에 작동가능하게 연결되며 천연 케이싱(38) 상에 공기 스트림(73)을 인도한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 제2 포트(72)는 스터핑 튜브(16)의 종축선에 대해 경사지게 천연 케이싱(38) 상에 공기 스트림(73)을 인도한다. 이러한 구성에서, 제2 포트(72)로부터의 공기 스트림(73)은, 특히 종동부(36)가 수축될 때 그리고 천연 케이싱(38)이 삽입부(54)에 들어갈 때 천연 케이싱(38)에 주름이 생성되는 것을 방지하도록 돕는다.

작동에 있어서, 배출 단부(18) 위로 스터핑 튜브(16) 상에 케이싱이 일단 장착되면, 제어기(34)는 비틀림 메카니즘(20)을 향하는 방향으로 스터핑 튜브 위로 아암(37)에 의해 종동부(36)를 미끄럼가능하게 전진시킨다. 종동부가 전진하면, 삽입부(40)의 환형 견부(52)는 천연 케이싱(38)과 맞물리며 비틀림 메카니즘(20)을 향해 천연 케이싱(38)을 밀어낸다. 환형 견부(52)가 비틀림 메카니즘(20)을 향해 천연 케이싱(38)을 밀어내면, 대부분의 천연 케이싱이 주름지게 되며, 주름지지 않은 부분은 삽입부(40)의 수용 챔버(48) 내부에 수용된다. 천연 케이싱(38)이 비틀림 메카니즘(20)에 도달하면, 천연 케이싱(38)은 센서(32)에 의해 검출되는 직경에 근거해서 원하는 직경으로 천연 케이싱(38)의 대부분을 주름지게 하는 것을 돕는 삽입부(54)의 환형 견부(66)와 맞물린다. 또한, 천연 케이싱(38)의 주름지지 않은 부분은 삽입부(54)의 수용 챔버(62) 내에 수용된다. 삽입부(54)의 수용 챔버(62) 내부에 주름지지 않은 부분을 제공함으로써, 천연 케이싱(38)이 스터핑 튜브(16)로부터 배출되는 에멀전으로 충진되면, 천연 케이싱(38)의 주름진 부분 또는 부피가 큰 부분이 비틀림 메카니즘(20) 안으로 인입될 가능성이 상당히 감소된다.

센서(32)는 비틀림 메카니즘(20)과 인접한 천연 케이싱(38)의 두께를 모니터링하여 천연 케이싱(38)이 원하는 직경으로 유지되는 것을 보장한다. 천연 케이싱(38)의 주름진 부분의 직경이 원하는 직경 범위 내에 있는 경우, 센서(32)는 제어기(34)에 신호를 송신하며, 이 제어기(34)는 종동부(36)를 중지 또는 수축시킨 다. 제1 포트(70)로부터의 공기 스트림(71)은 작동 중에 스터핑 튜브(16)로부터 떨어지는 나머지 천연 케이싱(38)에 의해 센서(32)가 방해받는 것을 방지한다. 또한, 제2 포트(72)로부터의 공기 스트림(73)은 90°미만의 각도로 또는 90° 각도의 경우 케이싱에서 직선으로 인도되어, 천연 케이싱(38)이 비틀림 메카니즘(20)으로부터 날아가 버리는 것을 도움으로써, 주름진 부분이 비틀림 메카니즘(20) 내부에 수용될 가능성을 감소시키는 것을 돕는다.

천연 케이싱(38)이 에멀전에 의해 계속해서 충진되면, 센서(32)는 주름진 부분의 직경을 모니터링할 것이다. 직경이 원하는 한계치 아래로 떨어지면, 센서(32)는 제어기(34)에 신호를 송신할 것이며, 이어서 제어기(34)는 천연 케이싱(38)의 주름진 부분이 원하는 직경이 될 때까지 비틀림 메카니즘(20)을 향해 아암(37)에 의해 종동부(36)를 이동시킬 것이다.

천연 케이싱(38)이 스터핑 튜브(16)의 배출 단부(18)에서 막 이탈될 때, 센서(32)는 삽입부(40)의 수용 챔버(48) 내부에 초기에 수용되었던 천연 케이싱(38)의 주름지지 않은 부분을 통해 스터핑 튜브(16)의 채색된 부분을 검출할 것이며, 제어기(34)에 신호를 송신하면, 이 제어기(34)는 작동을 중지시키도록 펌프(14)에 신호를 송신할 것이다. 수용 챔버(48) 내부에 형성된 천연 케이싱(38)의 주름지지 않은 부분을 제공함으로써, 스터핑 튜브(16)의 채색된 부분을 검출하는 센서(32)의 성능은 주름지지 않은 부분이 상대적으로 반투명하게 됨으로써 향상된다. 이어서, 스터핑 튜브(16)의 배출 단부(18)에서 천연 케이싱(38)이 이탈되는 것과 관련해서 펌프의 작동이 보다 정밀하게 중단됨으로써, 천연 케이싱(38)과 에멀전의 폐기물이 감소된다.

따라서, 향상된 종동부 및 비틀림 메카니즘을 사용함으로써, 본 발명은 전술한 목적들을 달성하게 됨을 알 수 있다.

Claims (14)

1. 에멀전을 천연 케이싱에 충진하는 장치로서,

   상기 천연 케이싱 충진 장치상에 배치되는 에멀전 스터핑 튜브로서, 제1 단부, 및 상기 에멀전 스터핑 튜브의 외부면 상의 케이싱 안으로 에멀전을 압출하기 위한 배출 단부를 구비하며, 상기 배출 단부와 근접한 비틀림 메카니즘을 통해 연장하는 에멀전 스터핑 튜브와,

   상기 에멀전 스터핑 튜브를 미끄럼가능하게 수용하는 중심 보어를 갖춘 삽입부를 구비하는 종동부를 포함하며,

   상기 삽입부가 외부면, 및 상기 외부면의 직경보다 작은 직경을 갖는 수용 챔버를 구비하며, 상기 삽입부의 상기 외부면이 상기 케이싱과 맞물리며 상기 케이싱을 밀어내기 위한 환형 견부를 형성하는,

   에멀전에 의한 천연 케이싱 충진 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 비틀림 메카니즘과 인접하게 배치되는 센서, 및

   상기 케이싱 상에 공기 스트림을 인도하기 위해 상기 센서와 인접하게 배치되는 포트를 더 포함하는,

   에멀전에 의한 천연 케이싱 충진 장치.
3. 에멀전을 천연 케이싱에 충진하는 장치로서,

   상기 천연 케이싱 충진 장치상에 배치되는 에멀전 스터핑 튜브로서, 제1 단부, 및 상기 에멀전 스터핑 튜브의 외부면 상의 케이싱 안으로 에멀전을 압출하기 위한 배출 단부를 구비하며, 상기 배출 단부와 근접한 비틀림 메카니즘을 통해 연장하는 에멀전 스터핑 튜브와,

   상기 비틀림 메카니즘의 척 내부에 배치되며, 외부면, 및 상기 외부면의 직경보다 작은 직경을 갖는 수용 챔버를 구비하는 삽입부와,

   상기 비틀림 메카니즘과 인접하게 배치되는 센서와, 그리고

   상기 센서 위로 공기 스트림을 인도하기 위해 상기 센서와 인접하게 배치되는 포트를 포함하는,

   에멀전에 의한 천연 케이싱 충진 장치.
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