KR100241080B1 - 식품슬라이스 포장방법 및 그 장치 - Google Patents

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에이. 멜리 빈센트
엘. 샤프트 데이비드
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래리 피. 페구슨
쉬라이버 푸즈 인코포레이션
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Abstract

본 발명은 가열주름봉인을 구비한 식료품 슬라이스용 포장을 형성하는 장치와 방법으로, 열가소성재의 연속적인 웨브를 튜브형으로 접고 이 접혀진 웨브의 길이방향면을 따라 가열봉인을 형성하는 부재(16)로 상기 열가소성 재질의 웨브를 길이방향의 가열주름봉인을 구비한 관상부재(21)로 제조하고, 부드러운 덩어리로 제조된 식료품을 관상부재안으로 삽입하며 이 관상부재가 얇게 펴져 박막튜브를 형성하게 되고, 상기 웨브의 이동방향을 향한 길이방향에 횡방향으로 가열주름봉인을 형성하는 부재(30)가 구비되어 있다.

Description

[발명의 명칭]
식품슬라이스 포장방법 및 그 장치
[기술분야]
본 발명은 식품슬라이스 포장방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 열접착 밀봉부에 의해 개별적인 식품슬라이스형태로 식품을 포장하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
치즈와 같은 식품을 개별적인 슬라이스형태로 포장하는 데에는 여러가지 포장방법과 포장장치가 제안되어 사용되고 있다. 이러한 종래의 포장방법과 장치는 개별식품슬라이스형태로 포장할 수는 있지만 아직도 불편한 점이 없지 않은 실정이다.
그 중의 한가지 예로서는, 1991년 11월 12일자 출원의 미합중국 특허출원 제 07/791,490호를 들 수 있는바, 이는 열가소성 플라스틱으로 된 필름이나 웨브(web)로 개별슬라이스를 포장하도록 된 것이다. 즉, 상기 웨브는 먼저 V자형상으로 접혀지게 되는데, 이렇게 V자형상으로 접혀진다는 것은 포장재의 길이방향으로 포개지도록 겹쳐진 다음 바닥에서 접혀 표면시트와 배면시트를 이룸으로써 단면에서 보아 V자형상을 이룬다는 것을 의미한다. 상기 웨브는 흔히 배면시트가 표면시트보다 길이가 길어 표면시트의 상단가장자리를 덮어씌우는 플랩(flap)을 형성하도록 되어 있는바, 이 플랩은 표면시트위로 접혀져 튜브형상의 웨브를 이루게 된다.
본 발명은 여러가지 종류의 식품포장에 널리 적용될 수 있지만 설명의 편의상 가공치즈의 포장을 예로 들어 설명한다. 가공치즈와 같은 식품을 튜브형상웨브에 삽입한 다음 가공치즈가 든 웨브를 눌러 평평하게 한다. 이어, 미리 설정한 소정의 간격으로 튜브형상 웨브를 길이방향에 대해 직각방향으로 횡단밀봉하게 되면 포장이 상호 연결된 식품슬라이스가 이루어지게 된다. 이렇게 횡단밀봉된 웨브를 횡단밀봉부를 따라 절단하게 되면 개별포장된 치즈슬라이스가 만들어지게된다.
이러한 횡단밀봉을 하는 데에는 현재 여러가지 방법이 제안되어 있다. 그중 흔히 쓰고 있는 한가지 횡단밀봉방법은, 가온된 치즈가 삽입되어 평평해진 웨브를 소정의 위치에서 가압해서 이루어지도록 하는 것인바, 이 경우에는 횡단밀봉부에 극미의 두께를 가진 치즈층이 남아 이것이 포장재의 양쪽면 시트를 접착시키는 접착제 역할을 하게 된다. 이렇게 이른바 “치즈밀봉”이 된 다음에는 횡단밀봉부를 절단해서 개별 포장치즈슬라이스로 만들게 된다.
그런데, 이러한 “치즈밀봉”이 개별포장치즈슬라이스를 밀봉하기는 적합하지만, 포장이 된 후의 저장기간이 그렇게 길지가 못하다는 단점을 갖고 있는바, 이는 치즈빌봉이 비교적 약한 밀봉이기 때문에 경우에 따라서는 약화되어 일반적인 기압조건에서도 치즈슬라이스의 포장내로 공기가 스며들 수 있기 때문이다. 따라서 상기 슬라이스가 이내 마르거나 상하게 되고, 특히 “치즈밀봉”이 이루어진 가장자리근처에서 심하게 된다.
한편, 이와 다른 방법으로 미국특허 제 4,586,317호에 기재된 것을 들 수 있는바, 이는 가공치즈와 같은 식품을 포장하기 위한 밀봉수단으로서 표면에 제한된 수의 작은 홈을 형성시키는 것으로 되어 있다. 이때 사용되는 포장필름으로서는, 상대적으로 낮은 용융온도를 가진 내부밀봉층과 밀봉조건에서 용융되지 않는 외부층을 갖도록 동시사출되거나 적층시킨 것이 쓰여지도록 되어 있다. 따라서, 튜브형상 웨브를 가열한 상태에서 밀봉부재로 횡단방향으로 가압하게되면 포장필름의 내부밀봉층이 접합되어 밀봉이 이루어지게 된다.
이러한 밀봉방법은 국제출원공개 WO 91/02461호에도 기재되어 있다. 여기에 기재되어 있는 장치와 방법으로도 횡단밀봉이 이루어지기는 하지만, 이 역시 최종제품이 앞에서 설명한 것과 마찬가지의 단점이 있게 된다. 왜냐하면, V자형상으로 접혀진 형태의 웨브에서 플랩이 형성되어 이 플랩이 단지 웨브의 표면시트의 상부면에만 겹쳐지게 됨으로써 길이방향밀봉만이 이루어져 약한 밀봉이 이루어지기 때문이다. 따라서, 공기 또는 기타 대기물질이 포장된 치즈슬라이스내로 들어가 제품의 수명을 짧아지게 한다.
이와는 다른 밀봉장치가 프랑스의 쿠스트너사(Kustner Industries S. A)에서 공급되고 있는데, 이 밀봉장치는 서로 상대회전하는 2쌍의 실린더가 설치되면서 그중 적어도 1쌍의 실린더에 가열된 클리트(cleat)가 설치된 구조로 되어 있다. 따라서, 내부에 뜨겁게 가열된 치즈가 든 평평형상의 치즈내장 웨브가 상기 1쌍의 실린더를 통과하는 과정에서 실린더에 설치된 클리트에 의해 눌려져 밀봉시켜지게 된다. 여기서, 상기 가열된 클리트는 치즈내장웨브가 대향실린더를 통과하는 곳에 배치되게 된다. 이어, 이 치즈내장웨브는 가열된 클리트를 가진 다른 실린더쌍으로 이송되어 상기와 같은 밀봉동작이 되풀됨으로써 치즈내장웨브가 눌려지는 부분에서 밀봉이 이루어지게 된다. 여기서 유의할 점은, 쿠스트너사 밀봉장치는 클리트가 밀봉부분에 접촉할 때만 밀봉부분을 가열하도록 되어 있고, 또 밀봉부분이 클리트에 닿아 있는 시간이 약 0.001초 정도밖에 안된다는 점이다.
종래의 이상과 같은 문제를 해결하기 위해 미국특허출원 제 07/791,490호가 제안되어 있기도 한데, 여기서는 치즈가 4방에서 개별적으로 밀봉되도록 되어 있다. 즉, 이는 횡단방향으로 밀봉이 이루어질 뿐만 아니라 길이방향으로도 밀봉이 이루어지도록 된 것이다. 이렇게 4방에서 밀봉된 포장은 여러면에서 이점을 갖게 되는바, 예컨대 4방밀봉된 치즈슬라이스는 냉각과 멸균을 위한 침지공정에도 견딜수 있게 된다. 특히 4방밀봉은 무균포장에는 필수적이라 하겠다.
그러나 이와 같은 밀봉방법은 4각밀봉에 따른 장점 외에 추가적인 장점을 갖고 있기도 하지만, 반면 4방밀봉된 슬라이스는 다른 형태의 밀봉보다 개방하기가 어렵고, 또 언제나 4방밀봉을 필요로 하는 것도 아니다.
이에 본 발명은 가공치즈와 같은 식품슬라이스를 개별포장함에 있어 “치즈밀봉”에서 문제되고 있던 점을 해소하기 위해 종래의 밀봉포장과는 다른 포장방법 및 장치를 제공하기 위해 발명한 것으로, “치즈봉인”의 장점인 개봉하기 쉽고 포장비용이 저렴하다는 점과, 밀봉포장의 장점인 강한 접착력과 내구성을 가진 식품슬라이스를 포장할 방법과 그 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 또한 접혀진 튜브형상웨브의 표면을 따라 연속적으로 길이방향 가열밀봉을 효과적으로 할 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 열간충전기(hot-fill machines)와 같은 현재의 포장기를 이용해서 적은 비용으로 종래의 치즈밀봉보다 우수한 가열밀봉을 할 수 있게 주름형성부를 갖추도록 개조함으로써 효과적인 밀봉포장이 이루어질 수 있는 포장장치를 제공함에 있다.
[발명의 상세한 설명]
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 식품슬라이스를 가열밀봉으로 포장함에 있어, 가열밀봉이 열가소성 포장재층 사이에 사실상의 밀봉부가 형성되기는 하지만 완전한 밀봉부가 형성되지는 않도록 되어 있는바, 이러한 밀봉을 이하에서는 “주름봉인”이라 칭하기로 한다. 이와 같은 밀봉으로 식품슬라이스를 포장하기 위해서는 먼저 열가소성재질로 된 필름 또는 웨브를 길이방향으로 가열밀봉해서 튜브형상으로 만들고 나서, 이 튜브형상웨브에다 치즈와 같은 식품을 부드러운 반죽형태로 만들어 채운 다음, 이 식품이 채워진 튜브를 눌러 평평형태의 식품충전웨브가 형성되도록 한다. 식품충전웨브가 냉각된 후에는 주름밀봉장치에 의해 웨브의 진행방향을 따라 길이방향과 대략 직각방향으로 횡단주름밀봉이 이루어지도록 하는데, 이 주름밀봉장치는, 개별 식품슬라이스가 구획되도록 구획선에 맞춰 가압하는 구획부와, 이 구획부에서 구획되어진 식품슬라이스를 받아 식품슬라이스와 구획선을 소정 시간동안 소정 온도로 가열하는 가열부 및, 이 가열부로부터 식품슬라이스를 받아 가열된 구획선에 압력을 가해서 구획선에 주름밀봉부를 형성하도록 하는 밀봉부로 이루어져 있다.
한편, 본 발명 기술분야의 전문가라면 본 발명에 따른 부가적인 목적과 장점 및 새로운 실시형태를 다음에 설명되는 내용에 의해 쉽게 인식할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명을 실시하는 과정에서도 쉽게 습득할 수 있을 것인바, 본 발명의 목적과 특징은 청구범위에 기재된 것과 같다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 실시예 1을 나타낸 개략도.
제2도는 제1도에서의 주름밀봉장치의 평면도.
제3도는 제1도에서의 주름밀봉장치의 정면도.
제4도는 제1도에서의 가열부에 설치된 클리트의 측면도.
제5도는 제1도에서의 가열부의 평면도.
제6도는 제1도에서의 주름밀봉장치가 인근의 장치와 결합된 상태를 나타낸 정면도.
제7도는 제1도에서의 구동부의 측면도.
제8도는 제1도에서의 구동부의 배면도.
제9도는 제1도에서의 길이방향밀봉부의 측면도.
제10도는 제1도에서의 길이방향밀봉부의 평면도.
제11도는 슬라이스 평평장치의 1례를 나타낸 개략도.
제12도는 슬라이스 평평장치의 다른 예를 나타낸 개략도.
[실시예]
이하 본 발명을 첨부한 예시도면에 의거 상세히 설명하는바, 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이기로 한다.
제1도에는 구획부와 가열부 및 밀봉부를 포함한 본 발명의 실시예 1에 따른 포장방법의 공정과 장치가 개략적으로 도시되어 있다.
먼저 공지의 방법으로 가공된 가공치즈가 공지된 방법으로 폴리프로필렌과 같은 열가소성 포장재로 만들어진 튜브형상의 웨브안으로 삽입되기 위해 튜브충전부(12)로 옮겨지게 된다.
이를 보다 더 상세히 설명하면, 공지의 필름공급장치(14)로부터 연속적으로 열가소성필름 또는 웨브가 공급되어, 제10도에 도시된 것과 같이 웨브의 한쪽 길이방향 변부가 다른쪽 길이방향 변부와 일부 겹쳐져 튜브형상 웨브(21)로 만들어지게 된다. 플랩부도 공지의 방법으로 웨브의 표면위에 접혀져 형성될 수 있다. 이렇게 열가소성 프라스틱재질로 된 웨브가 부분적으로 겹쳐진 튜브형상으로 만들어진 후에는, 뒤에 상세히 설명되는 방법으로 길이방향 밀봉부(16)에서 길이방향 밀봉이 이루어지게 된다. 즉, 제10도에 도시된 것과 같이 한쪽의 길이방향 가장자리에서 약간 떨어진 곳에 밀봉이 이루어져 플랩부가 구획되게 되는바, 바람직한 예로서는, 상기 밀봉이 한쪽 길이방향 가장자리에서부터 약 3.8cm(1.5인치)만큼 떨어지도록 위치하도록 하는 것이 좋다.
이렇게 길이방향 밀봉부(16)에서 밀봉이 이루어진 후에는 가열된 가공치즈가 식품충전용 튜브(12)에 의해 튜브형상 웨브내로 투입되고, 이렇게 치즈가 투입된 웨브는 다음에 설명될 평평부(18)를 통과하게 되는바, 이 평평부(18)에서 상기 치즈가 투입된 튜브형상웨브가 편평하게 눌려져 연속된 웨브 또는 길게 포장된 치즈슬라이스로 만들어지게 된다.
이와 같이 편평하게 눌려져 길이가 긴 슬라이스로 만들어진 치즈충전 웨브는 냉각부(20)를 통과하면서 웨브의 표면이 냉각시켜지게 된다. 이 냉각부(20)는 냉각제나 냉각수와 같은 냉매가 담긴 냉각탱크 또는 냉각용기(22)를 갖춘 구조로 되어 있는바, 냉매는 웨브를 냉각함과 더불어 윤활재역활도 하게 된다.
이러한 구성예에서, 상기 냉각부(20)에다 2쌍의 롤러(24)를 갖추도록 해서 웨브와 치즈가 감겨지는 형태로 탱크를 통과하도록 할 수도 있다. 바람직하기로는 상기 냉각부(20)는, 치즈충전 웨브가 약 2.2℃(36℉) 정도의 냉각수를 약 60초에 걸쳐 통과하도록 하는 것이 좋다. 이렇게 하면 치즈충전 튜브가 냉각부(20)로 들어갈 때의 온도가 71℃~85℃(160℉~185℉)로서 통상적으로는 약 82℃(180℉)이지만 54℃(130℉)까지도 예상되는 온도였던 것이 냉각부(20)의 배출부에서는 대략 10℃~15℃(50℉~60℉)로 낮아지게 된다. 또, 이 냉각부(20)에다 이 냉각부(20)에서 배출될 때의 웨브표면을 건조시킬 수 있도록 스크레이퍼(26)나 송풍기(28)를 설치할 수도 있다. 기타 당해기술분야의 전문가라면 기타 필요한 다른 냉각부재를 사용할 수도 있음은 물론이다.
이렇게 냉각부(20)를 지나 스크레이퍼(26)와 송풍기(28)를 통과한 웨브는 주름밀봉부를 형성하는 주름밀봉장치(30)로 이송되게 된다. 여기서, 상기 송풍기(28) 뒤쪽에서 웨브의 인장정도를 검지하는 응력게이지(32)가 설치되어 있는바, 이 응력게이지(32)에서 이렇게 검지된 인장력은 이후 웨브에 늘어지는 부분이 없도록 웨브의 이동속도를 조정하는데 쓰여지게 된다. 이 응력게이지(32)를 지나서는 웨브가 압축공기를 공급하는 건조기(34)에 의해 더 건조시켜지게 된다. 이 건조기(34)를 지난 다음에는 웨브가 주름밀봉부(30)내로 들어가게 되는데, 이 주름밀봉장치(30)는 구획형성부(36)와 가열부(38) 및 밀봉부(40)를 갖춘 구조로 되어 있다. 이들 3가지 구성요소에 대해서는 뒤에 각기 별도로 설명하기로 한다.
상기 주름밀봉장치(30)는 길이방향 또는 웨브가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 주름밀봉부를 형성하게 되는 것으로, 이에 의해 웨브는 주름밀봉부를 갖고서 내부에 다수의 치즈슬라이스가 채워진 형태로 된다.
횡단밀봉이 이루어지기 전에 웨브를 냉각시킨다는 것은 다른 포장방법에 현저한 장점을 갖는 것으로, 횡단밀봉이 형성된 후에 웨브를 냉각시키도록 하는 종래의 방법에서는 웨브가 수축되거나 식품슬라이스의 크기가 균일해지지 않게 되는 문제가 있어서, 식품슬라이스를 절단하고 적층시키기 위해 구획할 때 어려움이 따르게 된다. 이에 대해 본 발명에서는 횡단밀봉부가 형성되기 전에 냉각되기 때문에 웨브에 수축이 일어나지 않아 식품슬라이스를 개별적으로 절단해서 저장할 때 구획성이 향상될 수 있게 된다.
한편, 횡단밀봉부가 형성된 후에는 웨브가 절단부(42)로 이송되어 개별치즈슬라이스로 분리되어 적층되게 된다. 이 절단부(42)에는 개별포장 식품슬라이스가 만들어지도록 횡단밀봉부를 따라 웨브를 절단하는 절단부재가 갖춰져 있다. 이렇게 개별포장된 식품슬라이스는 절단부(42)로부터 이송되는 식품슬라이스를 적층시켜 복수의 더미로 쌓게 되는 적층부(44)로 이송되게 된다.
[길이방향 밀봉부]
본 발명에 쓰여지는 길이방향 밀봉부(16)의 구성은, 간헐적으로 웨브가 정지하지 않고서 웨브에 길이방향 주름밀봉부를 형성하도록 되어 있다. 즉, 제9도 및 제10도에 도시된 것과 같이 길이방향밀봉부(16)에는 고정판(46)과 가열봉(48)이 갖춰져 있는데, 상기 고정판(46)은 4각형상을 하고서 부분적으로 겹쳐진 튜브형상 웨브의 내부에 위치하도록 되어 있는 한편, 가열봉(48)은 상기 고정판(46)과 마주보도록 위치하게 되는 약 3.2mm(1/8인치) 두께를 가진 4각밀봉단(49)을 갖도록 되어 있다.
그리고, 상기 고정판(46)과 가열봉(48)이 상호 소정의 각도를 갖도록 배치되어 충전튜브(12)에 근접해서는 진입용 간극(51)이 형성되고 이 간극부(51)가 고정판(46)과 가열봉(48)사이에서 식품충전용 튜브(12)에서 멀어질수록 좁혀지도록 되어 있다. 웨브가 폴리프로필렌으로 만들어진 경우에는 상기 간극(51)의 폭은 대략 0.79mm(1/32인치)쯤 되는 것이 좋다. 그리고 상기 고정판(46)과 가열봉(48) 사이의 간극(51) 끝부분에서 고정판(46)과 가열봉(48)이 닿을 정도로 좁혀지도록 되어 있다. 이렇게 고정판(46)과 가열봉(48)이 각을 이루도록 되어 있어서, 진입쪽 간극(51)으로부터 보다 아래쪽에 위치한 접촉부 사이에 위치하는 지지부내에서 고정판(46)상에 웨브의 겹친부분만 올려놓아지게 된다. 즉, 이 접촉부에서 웨브의 겹쳐진 부분이 고정판(46)과 가열봉(48) 양쪽과 긴밀하게 접촉하게 된다. 실험예로서는 쐐기형상을 한 고정판의 수직높이가 분당 300~700개 슬라이스의 속도로 밀봉하기 위해서는 약 17.8cm(7인치)가 되어야 함을 알 수 있었다. 이보다 빠르게 하기 위해서는 상기 수직방향 높이를 높히면 체류시간을 늘일 수 있게 된다. 예를 들어 어떤 제품에서는 지지부의 수직높이 약 17.8cm(7인치)이고 접촉부의 수직높이가 약 3인치인 수직높이 약 25.4cm(10인치)의 가열봉을 사용하는 것을 생각할 수 있다.
여기서 상기 지지부와 접촉부의 수직높이는 기계의 속도와 슬라이스를 포장하는데 사용하는 필름의 종류에 따라 달라진다. 상기 가열봉(48)에는 웨브가 고정판(46)과 가열봉(48)사이를 지날때 길이방향 주름밀봉이 이루어지도록 하기에 충분한 열이 가해지게 되는데, 제품이 빨리 만들어지도록 하기 위해서는 고정판(46)과 가열봉(48)이 웨브가 고정판(46)의 전체길이에 걸려 올라타도록 함과 더불어 고정판(46)이 가열봉(48)의 하단면과 약 15~20cm(6~8인치) 정도의 접촉부를 갖도록 하는 것이 좋다.
상기 가열봉(48)의 가열은 여러가지 가열수단을 가지고 할 수 있는바, 예컨대 가열봉(48)에 형성된 틈에다 길이방향으로 전기가열선을 삽입해서 가열할 수도 있다. 여기에 쓰여지는 전기 가열선으로는 펜웰(Fenwall)사의 모델번호 28-232103-305를 들 수 있다. 그리고, 가열봉(48)은 웨브의 표면 및 배면시트사이에 주름밀봉이 이루어질 수 있도록 충분한 온도로 가열되어야 하는바, 예컨대 웨브의 질이 폴리프로필렌인 경우에는 가열봉(48)이 약 14℃(285℉)로 가열되어야 하고, 듀폰사의 마일라(Mylar;상표명)인 경우에는 약 177℃(350℉)로 가열되어야 한다. 이러한 가열봉(48)의 가열온도는 웨브가 가열봉(48)에 체류하는 시간에 따라 달라지게 되는바, 즉 웨브가 얼마나 빨리 이송되는 가에 따라 달라지게 된다.
한편 식품충전용 튜브(12)가 웨브의 내부로 뻗어 끝이 길이방향 밀봉이 이루어지는 곳의 바로 뒤에서 끝나도록 되어 있다.
또 평평부(18)앞에는 도시되지 않은 기포제거장치가 배치되는 바, 이 기포제거장치는 웨브내로 투입되는 치즈의 양을 결정하는 기능을 하게 된다. 이와 같이 치즈의 이동속도가 웨브의 이동속도와 슬라이스의 중량 및 두께에 맞도록 조절될 수 있게 된다. 치즈가 튜브형상 웨브내로 투입된 후에는, 튜브형상 웨브가 평평부(18)쪽으로 이송되게 된다. 이 평평부(18)는 1차 병렬롤러쌍(50)과 2차 병렬롤러쌍(52) 및, 도시되지 않은 한쌍의 벨트로 구성되어 있는데, 벨트는 각각 상기 각 롤러쌍(50,52)의 주위에 걸쳐지게 된다. 이렇게 롤러쌍(50,52) 주위에 걸쳐진 벨트 사이를 속에 치즈가 채워진 웨브가 통과함으로써 치즈가 평평하게 눌려져 튜브형상 열가소성 필름과 연속된 치즈슬라이스로 이루어진 치즈충전웨브가 형성되게 된다. 상기 평평부(18)에는 벨트 사이의 거리를 조정하기 위한 거리조정부재가 구비되어 열가소성 필름과 치즈로 된 웨브의 두께를 조절하도록 되어 있다. 여기서 상기 벨트는 그들 사이에 웨브가 있을 때는 벨트가 웨브를 확실하게 누르고 있다가 사이에 웨브가 없을 때는 상호 일정한 거리만큼 떨어져 있도록 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 해서 웨브가 길이방향밀봉부를 가진 튜브형상을 하게 되는바, 이 경우 웨브의 표면부에서 밀봉이 이루어져 플랩이 형성되도록 하는 것이 좋다.
길이방향 밀봉이 이루어진 후에는 웨브가 냉각부(20)로 이송되는데, 이때 플랩이 자체에서 접혀지게 된다. 이 플랩이 접혀지는 것은 웨브가 주름밀봉부(30)에 이르기 전에 공지된 방법으로 이루어지게 되는바, 이는 주름밀봉부(30)에서 공지된 방법으로 웨브의 표면에 대해 횡단밀봉부에서 부분적으로 밀봉시켜지게 된다.
[예비주름형성장치]
치즈슬라이스의 두께가 약 3.2~4.7mm(1/8~3/16인치)로 균일해지도록 하기 위해서는, 웨브가 주름밀봉장치(30)로 들어가기 전에 예비주름형성장치(142)를 통과하도록 하는 것이 좋다. 이 예비주름형성장치(142)는 제11도에 도시된 것과 같이 구획형성용 실린더(62)와 같은 규격을 한 2개의 평평작업용 실린더(144)를 갖추도록 되어 있다. 이 평평작업용 실린더(144)는 구획형성용 실린더(62)에서와 같은 4각형상 클리트 대신 실리콘고무나 우레탄수지로 만든 둥근형상 클리트(146)를 갖도록 하는데, 각 실린더(144)에는 4개의 둥근형상 클리트(146)가 각기 같은 거리만큼씩 떨어져 설치되도록 되어 있다. 그리고, 서로 마주보는 실린더(144)에 설치된 둥근형상 클리트(146)는 구획형성부(36)가 웨브에 구획선을 형성시켜야 할 위치에 정렬되도록 되어 있다. 이렇게 서로 마주보는 실린더의 둥근형상 클리트(146)가 정렬되어졌을때 이들 클리트(146)가 상호 눌려지게 되면, 그에 따라 정렬된 둥근형상 클리트(146)의 앞끝(148)이 치즈를 구획선으로부터 앞서간 치즈슬라이스쪽으로 밀어주게 되는 한편 웨브가 이들 실린더(144) 사이를 통과할때 눌러주고, 정렬된 둥근형상 클리트(146)의 뒤끝(50)은 나머지 치즈를 뒤따르는 치즈슬라이스쪽으로 밀어주게 된다. 따라서 구획부에 치즈가 남아 볼록부가 형성되는 일이 없게 된다.
구체적인 실시형태로는, 제11도에 도시된 것과 같이 클리트(146)가 톱니형상 계단부를 가진 실린더(144)내에 위치하도록 되어 있는데, 각 실린더(144)는 압착되어 있지 않을때 마주보는 클리트(146)를 포함해서 약 1.3cm(5.1인치)의 직경을 갖도록 되어 있다. 그리고 이들 각 실린더(144)는 둥근형상 클리트(146)가 압착되어져 있는 동안 각 실린더(144) 중심사이의 거리가 약 12.5cm(4.9인치)가 되도록 되어 있다. 또한 각 계단부의 2개의 벽체 사이에는 실리콘고무나 우레탄수지(156)로 만들어져 둥근형상 클리트(146)를 형성하도록 된 시트를 가진 지지바아(154)가 설치되어 있다. 상기 각 실린더(144)의 지지바아(154)를 포함하고 클리트(146)를 제외한 직경은 약 10.2cm(4.0인치)가 되도록 한다. 그리고 상기 시트(156)는 벽(158)과 제2바아(160)에 의해 고정시켜지도록 되어 있다. 또 실린더(144)는 공지된 방법으로 풀리와 구동벨트로 연결된 구획형성 실린더(62)와 1개 이상의 슬라이스 평평실린더(144)를 갖고서 구획형성 실린더(62)와 동시에 작동하도록 하는 것이 좋다.
제12도에 도시된 다른 실시형태에서는, 제11도에 도시된 실시형태에서 설명한 것과 유사한 형태로 상호 정렬시켜진 평평형상 클리트(66)를 갖춘 2개의 회전벨트(162)를 사용하도록 되어 있는바, 이 평평형상 클리트(166)는 우레탄수지 또는 고무와 같은 재질로 만들어지게 된다. 여기서 상기 클리트(166)의 두께는 대략 치즈슬라이스 두께의 반쯤과 같게 된다. 여기서도 상기 벨트(162)의 구동은 공지의 형태로 풀리와 구동벨트에 의해 연결된 구획용 실린더(62)와 1개 이상의 실린더(164)를 가져 구획용 실린더(62)와 동시적으로 작동하는 실린더(164)에 의해 이루어지도록 되어 있다.
[주름밀봉부]
제1도~제3도에 도시된 것과 같이 주름밀봉장치(30)는 구획형성부(36)와 가열부(38) 및 밀봉부(40)로 이루어지고서 이들 각 구성부분(36, 38, 40)이 각기 별개의 설치부재에 설치된 서로 마주보는 복수의 턱형상부 또는 클리트(56, 58, 60)을 갖도록 되어 있다. 그리고 상기 구획형성부(36)와 가열부(38)는, 웨브가 구획형성부(36)의 클리트(56)와 가열부(38)의 걸림용 클리트(58)사이로 이송되게 되면 웨브의 표면필름과 배면필름이 웨브가 횡단밀봉부로 연속적으로 이송되는 동안 복수의 횡단밀봉영역에서 상호 강제적으로 밀착시켜지도록 배치되게 된다. 상기 클리트(56, 58)는 그들이 상호 결합해서 웨브내에서 클리트와 접촉된 구역에서 대부분의 치즈를 밀어 내기에 충분한 압력으로 눌려지도록 되어 있다. 따라서, 웨브의 양쪽면이 클리트(56, 58)가 결합되는 구역에서 상호 접촉하게 되어 구획선을 형성하게 된다. 이때 상기 가열부(38)의 클리트(58)는 공지된 방법으로 밀봉온도로 가열되게 되는바, 예컨대 각 클리트(58)내에다 전기히터를 배치해서 가열하도록 할 수도 있다. 여기에 적당한 전기히터로서는 와트로(Watlow)사의 모델번호 G3P8-D10을 들 수가 있는데, 이들 각 클리트(58)내에 설치되는 전기히터는 단일한 전원으로 연결되게 된다. 상기 전기히터는 대체로 100와트의 전력을 필요로 하는 것이지만 150와트까지도 가능하다. 이러한 히터는 대략 230℃(450℉)내외의 온도가 만들어지도록 하기 위한 것이다. 또, 클리트(58)의 재질은 스테인레스강과 같은 적당한 재질로 만들어지게 된다.
상기 구획형성부(36)의 결합용 클리트(56)는 클리트(58)보다 부드러운 재질로 만들어지는 것이 바람직한데, 예를 들어 표면이 우레탄수지와 같은 탄성재질로 된 알미늄과 같은 금속으로 만들어질 수 있다. 이때 쓰여지는 우레탄수지의 듀로미터 경도(durometer hardness)는 60이 되는 것이 좋다.
그리고, 서로 마주보는 2개의 클리트(56, 58)를 밀어 치즈가 충전된 웨브가 구획형성부(36)와 가열부(38)사이를 지날때 이를 잡아끌도록 하는 압압수단이 갖춰져 있는데, 이들 클리트(56, 58)를 미는 압압수단은 도면에 도시된 것과 같이, 축이 평행하도록 배치된 원통형상의 구획형성부(36)와 가열부(38)가 그 역할을 하도록 되어 있다. 구체적인 설계예로서는 구획형성용 실린더(62)의 피치직경을 클리트(56)를 포함해서 약 12.446~12.4472cm(4.9~4.91인치)가 되도록 한다. 여기서 구획형성용 실린더(62)의 외주상에는 직경방향으로 같은 간격을 한 4개의 클리트(56)가 갖춰지도록 하는데, 이들 각 클리트(56)는 직경을 두께가 약 6.35mm(1/4인치), 길이는 약 10.16cm(4인치)가 되도록 하는 것이 좋다.
마찬가지로, 상기 가열실린더(64)의 길이는 클리트(58)를 제외하고 약 30cm(11-3/4인치), 클리트(58)를 포함해서는 약 31.1cm(12-1/4인치)가 되도록 한다. 그리고, 상기 가열실린더(64)의 원주상에는 10개의 클리트(58)가 약 9.7cm(3-13/16인치)의 간격으로 같은 간격으로 떨어져 설치된다. 여기서 이들 각 클리트(64)는 약 6.35cm(1/4인치)정도 실린더표면에서 돌출하고서 약 10.2cm(4인치)의 길이를 갖도록 하는 것이 좋다.
상기 구획부형성 실린더(62)와 가열실린더(64)는 다음에 설명될 같은 구동장치에 의해 각기의 회전축을 중심으로 회전하도록 되어 있다. 그리고 상기 클리트(56, 58)가 상기 구획형성용 실린더(62)와 가열실린더(64)의 동시적으로 회전할때 이들에 갖춰진 클리트(56, 58)가 제2도 및 3도에 점선으로 도시된 A선을 따라 정렬하도록 배치된다. 따라서, 웨브가 구획형성부(36)와 가열부(38)사이를 지날때 2개의 클리트(56, 58)가 그들 사이에 웨브가 있는 상태에서 간헐적으로 일치하도록 정렬되게 되는바, 즉 2개의 클리트(56, 58)가 약 0.01초 동안 일치하게 되는 한편, 구획형성용 실린더(62)는 1분에 약 70회 정도 회전하게 된다. 상기와 같이 클리트(56, 58)가 일치하도록 정렬되었을 때는 이들 사이가 약 0.889mm(0.035인치) 정도가 되도록 가압되게 되는데, 일단 이렇게 정렬되게 되면 압력과 열이 가해져 웨브에 구획선을 따라 주름밀봉이 이루어지게 된다.
이와 같이해서 치즈슬라이스에 구획선이 형성되게 되면, 치즈슬라이스가 2개의 연속적인 클리트(58)사이 공간부의 가열실린더위에 그 횡단밀봉 구획선이 클리트(58)상에 놓여지도록 한 상태에서 눕혀져 올려놓아지게 된다. 이러한 구성예에서, 상기 가열실린더(64)가 분당 60회 정도의 속도로 회전하게 되면 상기 구획선은 약 1/2초 동안 가열된 클리트상에 놓여지게 되는데, 분당 약 700개의 슬라이스가 이송되는 웨브속도가 될려면 0.43초동안 가열된 클리트상에 놓여지게 된다. 이는 앞에서 설명된 장치에서 0.01초 동안의 짧은 체류시간에 해당하는 것으로, 이렇게 구획선이 클리트(58)의 표면에 올려놓아져 있는 체류시간 동안에 가열이 이루어지게 된다. 가열실린더(64)에 의한 구획선의 가열은, 치즈슬라이스 또는 웨브에 구획선을 따라 주름밀봉이 이루어지도록 하는 구획부형성을 위한 중간단계에 해당한다. 상기 클리트(58)의 가열온도는 당해분야의 기술자가 클리트(58)와 이들 클리트 사이의 표면에 웨브가 체류하는 시간에 따라 변화시킬 수 있다는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
이어 상기 치즈슬라이스는 가열실린더(64)와 함께 180° 회전해서 밀봉부(40)로 옮겨져 이 밀봉부(40)에 1초동안 머물면서 클리트(58, 60)에 의해 가압되게 됨으로써 구획선을 따라 주름밀봉이 형성되게 된다. 이와 같이 클리치(58, 60)에 의해 형성된 주름밀봉은 웨브가 가열된 클리트(58)상에서 체류한 다음에 압력이 가해지게 되므로 2개의 클리트(56, 58)에 의해 형성된 것보다 구조적으로 견고하게 된다.
또 밀봉부(40)는 상기 구획형성용 실린더(62)와 같은 구조로 된 밀봉실린더(66)를 갖도록 되어 있는데, 이 밀봉실린더(66)와 상기 구획형성용 실린더(62) 및 가열실린더(64)의 각 회전축이 모두 상호 평행하면서 A선을 직각방향으로 가로지르도록 되어 있다. 여기서, 상기 밀봉실린더(66)와 가열실린더(64)는 다음에 설명될 구동장치에 의해 각기 회전축을 중심으로 회전하게 되는바, 이때 상기 2개의 클리트(58, 60)의 위치관계는 구획형성용 실린더(62)와 가열실린더(64)가 동시에 회전해서 그들에 각기 설치된 클리트(56)와 클리트(58)이 A선을 따라 정렬되도록 배치되어 있다. 따라서, 웨브가 가열부(38)와 밀봉부(40)사이로 이송되게 되면 2개의 클리트(58, 60)사이에 간헐적으로 웨브가 위치하게 되는바, 이 경우 상기 2개의 클리트(56, 58)은 약 0.01초 동안 맞닿아지도록 정렬되는 한편, 밀봉실린더(66)는 1분에 약 70회 정도로 회전하게 되고, 클리트(58, 60)가 정렬되었을 때는 양자의 표면사이에 약 0.889mm(0.035인치) 정도의 간극이 형성될 정도로 압압되게 된다.
이렇게 일단 정렬되게 되면 압력과 열이 가해져 주름밀봉부가 형성되면서 밀봉부양쪽으로 치즈가 분리시켜지게 된다. 이는 웨브가 클리트(58, 60)사이에 체류하는 동안 웨브가 구획선에서 가열되게 됨으로써 웨브가 부분적으로 용융되어 마주보는 클리트가 접촉하는 동안에만 가열되던 종래의 장치에서보다 좋은 밀봉이 이루어질 수 있게 된다. 따라서 1개의 치즈슬라이스가 2개의 연속된 주름밀봉부 사이에서 구획되게 된다.
상기 밀봉은, 밀봉이 이루어진 후에 포장이 양쪽으로 당겨지면 밀봉이 뜯겨질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 웨브시트의 비접착표명층과 내부의 접착층 사이의 접착을 분리해서 밀봉상태를 파괴하도록 된 종래의 밀봉과는 다르게 된 것이다. 즉, 이는 열가소성재질을 적절히 선택해서 포장을 하게 되는바, 예를 들어 방부제가 첨가되거나 또는 첨가되지 않은 가공치즈를 포장하는 데에는 중간접착층을 가진 EVA폴리에틸렌 밀봉층과 함께 공유압출성형된 폴리프로필렌층을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 중간접착층을 가진 EVA폴리에틸렌 밀봉층과 함께 공유압출 성형된 폴리프로필렌층이 치즈포장재로 적합하기는 하지만, 기타 다른 재질도 본 발명에서의 치즈를 포장하는데 사용될 수 있다. 즉, 앞에서 설명된 것과 같이 2가지 이상의 재질이 공유압출성형되어 포장재로 사용될 수 있는바, 그들 재질의 예로서는 접착층을 가진 마일러필름이나 또는 중간의 열활성접착층을 가진 산소장벽층과 함께 공유압출성형된 폴리프로필렌층으로 만들어질 수 있다. 그리고 상기 산소장벽층으로는 EVOH나 사란(Saran)과 같은 것으로 이루어져 육류나 방부재가 첨가되지 않은 식품을 포장하는데 쓰여지게 된다.
한편, 다른 종류의 포장재로는 종래의 기술로 알려진 방법으로 상호 적층시킨 복합층재질로 사용할 수 있는데, 이러한 재질로서는, 1) 열활성밀봉제층이 적층된 폴리에스텔필름, 2) 열활성밀봉제층이 적층된 금속화폴리에스텔필름, 3) 열활성밀폐제층이 적층된 나일론필름, 4) 열활성밀페제층이 적층된 셀로판필름, 5) 열활성밀폐제층이 적층된 폴리카보네이트필름 및 6) 열활성밀폐제층이 적층된 아크릴니트릴필름이 쓰여질 수 있다.
이상과 같은 종류의 재질로 된 포장재는 치즈의 포장에 사용될 수 있을뿐만 아니라 기타 종류의 식품을 포장하는 데도 사용할 수 있는데, 예컨대 방부제가 첨가되거나 첨가되지 않은 가공치즈, 혼합치즈, 피자토핑, 치즈와 육류혼합물, 치즈와 육류 및 양념혼합물, 마요네즈, 땅콩버터, 케첩, 바베큐소스, 치즈와 계란혼합물과 같은 식품을 포장하는데 사용될 수 있다. 이상 열거한 10가지 식품은 모두 중간접착층을 가진 폴리에틸렌밀봉층과 함께 공유사출성형된 프로필렌필름으로도 포장할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 폴리프로필렌이 웨브의 재질로 사용될 경우의 가열된 클리트(58)에 의해 가열시켜지는 밀봉온도는 웨브의 이동속도에 따라 약 121℃~160℃(250℉~320℉)가 되는 것이 적합하다. 다른 예로서 마일라가 웨브의 재질로 사용되는 경우의 밀봉온도는 약 176℃~232℃(350℉~450℉)가 된다. 그리고, 구획형성부(36)와 가열부(38)상의 서로 마주보는 클리트(56, 58)사이에 가해지는 압력이, 2개의 필름층 사이에 긴밀한 접촉이 유지되어 횡단밀봉부에서 2개층의 열가소성 웨브층 사이에서 치즈를 완전히 제거할 수 있도록 되어 있어서, 치즈가 완전히 주름밀봉부에 의해 구획되어진 부분에만 충전되게 된다.
그리고 상기 클리트(58)가 밀봉하게 되는 횡단밀봉부는, 인접한 치즈슬라이스 사이에다 약 1.27cm(1/2인치) 정도의 주름밀봉이 이루어지도록 된 것으로, 이때 상기 클리트(58)는 어느 1개의 치즈슬라이스 시단부에서 다음번 치즈슬라이스의 시단부까지의 거리가 횡단밀봉부를 포함해서 중심부와 중심부 사이가 약 9.68cm(3-13/16인치)가 되도록 한다.
이와 같이 배열됨으로써 치즈슬라이스의 고속생산이 가능하게 되는바, 이는 구획형성부(36)의 밀봉부(38)의 클리트(58, 56, 60)가 일정 시간동안 횡단밀봉부에 얹혀져 함께 이동하게 되어 웨브가 고속생산률로 연속해서 이송할 수 있기 때문이다. 그 예로서는 웨브가 1분당 약 183m(200피트)로서, 분당 150~700개의 슬라이스를 생산할 수 있는 속도로 이송되게 된다. 이렇게 가열된 클리트(58)상에 웨브가 소정시간동안 체류하게 됨으로써 슬라이스에 양호한 밀봉이 이루어질 수 있게 된다.
[가열부]
제2도 및 제5도, 제7도에 도시된 바와 같이 상기 가열실린더(64)는 회전샤프트(68)에 설치되고, 이 회전샤프트(68)는 하우징(70)내에 설치되도록 되어 있다. 그리고 상기 회전샤프트(68)는 가열실린더(64)에서 하우징(70)을 관통해서 뒤쪽으로 연장되어져 그 곳에 구동벨트(74)가 부착된 풀리(72)가 설치되도록 되어 있다. 또한 상기 회전 샤프트(68)에는 이 회전샤프트(68)와 가열실린더(64)의 축방향위치를 조정하는 부싱(76)을 조절하기 위한 허브가 갖춰져 있다. 또한 제7도 및 제8도에 도시된 것과 같이 구동벨트(74)에 의해 상기 회전샤프트(68)와 가열실린더(64)가 회전시켜지도록 되어 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 가열실린더(64) 표면에는 10개의 클리트(58)가 설치되는데, 이들 각 클리트(58)는 제4도에 도시된 것과 같이 볼트나 나사와 같은 것으로 가열실린더(64)에 부착시켜진 가열블럭(78)으로 이루어져 있다. 또, 이들 각 클리트(58)는 가열블럭(78)내에는 상기 클리트(58)에다 열을 공급하는 봉형상 전기히터가 설치된 구조로 되어 있다. 한편, 상기 클리트(58)중 하나에는 가열블럭(78)의 내부공간부(82)에 온도센서(80)가 설치되어 있는데, 이 온도센서(80)는 스페이서(86)에 의해 받쳐지는 스프링(84)에 의해 밀려져 위치가 고정시켜지도록 되어 있다. 그리고 이들 전체 센서장치 모두는 리테이너(88)에 의해 가열블럭내에 밀봉시켜진 상태가 되도록 되어 있다. 상기 온도센서(80)와 전선은 가열블럭(78)내로 삽입되기 전에 실리콘 열전달수지인 다우코닝(Dow Corning)사의 “컴파운드 7”로 도포시켜지는 것이 좋다.
횡단밀봉의 품질을 조절하고 균일해지도록 하기 위해 상기 클리트(58)중 하나에는 마이크로프로세서를 갖춘 중앙온도조절기가 갖춰져 각 클리트(58)로 공급되는 전류를 조절하도록 되어 있는바, 이 중앙온도조절기가 모든 클리트(58)의 온도를 조절하게 된다. 다른 예로서는 각 클리트(58)에 각각 온도조절기를 설치해서 클리트(58)의 온도를 조절하도록 할 수도 있는데, 이러한 예에서는 각 클리트(58)의 온도를 개별적으로 조절할 수가 있게 된다.
[구획형성부와 밀봉부]
제2도에 도시된 것과 같이, 구획형성용 실린더(62)가 회전축(90)에 부착되고서 이 회전축(9)이 하우징(92)에 의해 고정되도록 되어 있다. 그리고 상기 회전축(90)은 구획형성용 실린더(62)에서 하우징(92)을 관통해서 연장되고서 뒷쪽에 구동벨트(96)가 걸쳐지는 풀리(94)가 설치되도록 되어 있다. 또, 상기 회전축(90)에는 구획형성용 실린더(62)와 회전축(90)의 축방향위치를 조정하는 부싱(98)을 조절하기 위한 허브가 갖춰져 있다. 또한 제2도에 도시된 것과 같이 구동벨트(96)가 회전축(90)과 구획형성용 실린더(62)를 회전시키도록 되어 있다.
상기 구획형성용 실린더(62) 표면에는 4개의 클리트(56)가 설치되는데 이들 각 클리트(56)는 볼트나 나사와 같은 것으로 구획형성용 실린더(62)에 설치되게 된다.
그리고, 이 구획형성용 실린더(62)와 밀봉실린더(64)는 구조가 같게 되어 있어서 구획형성부(36)의 구조를 밀봉부(40)에다 그대로 적용할 수 있다. 즉, 밀봉용 실린더(66)가 구획형성용 실린더(62)의 회전축(90)과 같은 방법으로 하우징(102)에 의해 지지되는 회전축(100)에 설치되는 한편, 이 회전축(100)에 풀리(104)가 설치되어 구동벨트(106)에 의해 회전구동할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 상기 회전축(100)의 축방향위치는 부싱(108)을 조정하는 허브에 의해 조절될 수 있도록 되어 있다.
또, 구획형성용 실린더(62)와 가열실린더(64) 및 밀봉용 실린더(66)가 동시에 동작될 수 있게 하도록 제6도~제8도에 도시된 것과 같이 포장장치의 뒤쪽에 풀리와 벨트 및 모터로 이루어진 구동장치가 설치되게 된다. 즉, 밀봉용 실린더(66)에서 시작되는 밀봉용 실린더(66)의 회전축(100) 뒤끝쪽에는 풀리(104)와 이 풀리(104)의 안쪽에 위치하고서 톱날부를 가진 톱날치차(110)가 설치되어 있다. 상기 구동벨트(106)는 풀리(104)와 인장풀리(112) 및 구동풀리(114)에 걸쳐지도록 되어 있는바, 이 구동풀리(114)는 내부풀리(116)를 가진 회전축에 설치된다. 그리고, 이 회전축은 제2내부풀리(120)와 모터(124)로 회전시켜지는 풀리(122)에 걸쳐지는 벨트(118)에 의해 회전시켜지게 된다. 상기 모터(124)는 184 티씨 네마 씨-페이스(TC Nema C-Face) 모터로 알려진 5 HP짜리 교류모터를 사용하는 것이 좋은데, 이러한 모터는 1525 rpm으로 회전하게 되는바, 이는 1분당 약 600개의 슬라이스를 생산할 수 있음을 의미한다. 그리고 이 모터(124)에는 회전축과 연결되어 10:1로 회전수를 줄이도록 된 감속기(126)가 설치된다.
또, 다른 1개의 풀리(128)가 상기 풀리(122)를 회전시키는 회전축에 결합되고서 이 풀리(128)에 톱니를 가진 타이밍벨트(74)가 걸쳐지는 한편, 인장풀리(132)와 또 다른 풀리(72)가 가열실린더(64)의 회전축(68)에 부착되어 상기 풀리(128)의 회전에 따라 가열실린더(64)가 회전할 수 있도록 되어 있다.
그리고, 밀봉부의 풀리(104)에 벨트가 걸쳐져 구획형성용 실린더(62)의 풀리(94)에 의해 구동시켜지게 됨으로써 밀봉실린더(66)도 함께 회전할 수 있게 된다.
[절단 및 저장기구]
횡단방향의 주름밀봉이 형성되고 나면 웨브가 절단부(42)와 저장부(44)로 보내지게 된다. 이때 상기와 같이 형성된 웨브가 포토 아이어 쌤블리(134;photo eye asembly)를 통과하게 되어, 그곳에서 광섬유 포토셀에 의해 검지되게 된다. 이어 웨브는 서로 마주보도록 된 2개의 루프형상 벨트(138)로 이루어진 인장부(136)를 지나게 되는바, 이들 각 루프형상벨트(138)는 공지된 방법으로 풀리(140)에 의해 구동시켜지도록 되어 있다. 그런 다음 웨브는 제1도에 도시된 절단부(42)와 적층부(44)로 이송되게 된다. 이때 폴리프로필렌을 절단하는 데 적합한 절단기로는 미국 위스콘신주의 뉴리치몬드의 도 보이 포장기계회사(Do Boy Packaging Machinery, Inc.)의 모델번호 280004번인 칼날을 구비한 것이 쓰여지는바, 이러한 칼날은 주름밀봉부를 특수강으로 만들어진 모루(anvil)에 대고 가압해서 슬라이스를 절단하게 된다. 이때 슬라이스는 모루에 대해 칼날이 핀칭작용을 하게 됨으로써 절단되게 된다.
한편, 마일라(Mylar)로 된 웨브를 절단 및 저장하기 위해서는 미국 위스콘신주 그린베이의 그린베이 기계회사(Green Bay Machine Corporation)에서 판매하는 모델번호 300S 압출성형기에 쓰고 있는 것과 같은 부품번호 EO-16-2-68번의 어쌤브리를 사용하게 된다. 상기 절단부(42)에는 도시되지 않은 절단날과 전자식 리졸버(resolver)가 갖춰져 칼의 위치를 검지하도록 되어 있는바, 상기 전자식 리졸버(도시되지 않음)는 상기 절단날의 위치를 결정하는 프로그램가능 리미트스위치와 연결되어 있다. 상기 광섬유 포토셀로부터 나온 신호가 이용되어 절단날의 위치를 조절해서 절단날이 정확히 주름절단부에서 웨브를 절단할 수 있도록 한다.
이렇게 웨브가 절단되어 개별슬라이스가 형성된 후에는 치즈슬라이스가 절단부(42)에서 나와 적층부(44)위에 놓여져 3개의 적층더미로 쌓여지게 된다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명 식품슬라이스 포장방법 및 장치에 의하면 효과적이고 신속하게 주름밀봉으로 치즈슬라이스를 포장하는 수단을 제공할 수 있게 된다. 또, 본 발명에 의한 포장장치는 웨브의 표면을 길이방향면을 따라 가열해서 밀봉할 수 있게 됨으로써 치즈가 튜브형상 웨브의 내부에 삽입되어 충전된 후에 횡단 방향으로 주름봉인을 형성시킬 수가 있게 되고, 이러한 포장은 종래에 채용하고 있던 치즈슬라이스포장보다 저장기간이 긴 주름밀봉으로 치즈를 포장할 수가 있게 된다. 또한, 현재 이용되고 있는 밀봉장치에서와 같은 간헐적인 동작으로 이루어지는 것이 아니라 웨브의 길이방향밀봉과 횡단방향밀봉이 연속동작으로 이루어지게 되어 우수한 최종포장제품이 만들어질 수 있게 된다.
한편, 폴리에틸렌이 밀봉층으로 사용될 수 있게 되므로 포장재가 가공치즈로부터 쉽게 떼어질 수 있게 되는바, 이는 전단펌프(shear pump)와 같은 치즈가공수단을 사용할 필요가 없게 됨으로써 접착력이 약한 조직을 갖게 되어 포장이 쉽게 떼어질 수 있게 된다. 물론 전단펌프가 사용될 수 있다. 그리고 웨브가 횡단봉인이 이루어지기 전에 냉각되기 때문에 절단부를 갖춘 구획형성부가 단순해지게 된다.
본 발명에 따른 공정과 장치에 쓰여지는 포장재로서는 폴리프로필렌으로 만들어진 것이 사용될 수도 있는데, 이는 특히 마일라와 같은 현재 사용되고 있는 재질보다 값이 싸다고 하는 장점이 있다.
상기와 같은 설명과 실시예는 본 발명의 기술내용을 설명하기 위한 것이기는 하지만 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범주내에서 여러 가지로 변형시켜 실시할 수도 있음은 물론이다. 즉, 상기 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 선택된 것으로 본 발명의 권리범위는 뒤에 기재된 청구범위 및 그에 균등한 기술에만 한정된다.

Claims (39)

  1. 표면시트와 배면시트를 갖고서 내부에 식품이 삽입되어 충전된 상태에서 납작하게 눌려져 연속포장된 식품충전 웨브를 구획해서 개별적으로 포장된 식품슬라이스를 제조하는 식품슬라이스 포장장치에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향으로 웨브의 표면부와 배면부를 가압함으로써 횡단구획선으로 구획하면서 이 구획선부분의 식품을 압착해서 양쪽으로 밀어내어 구획선 양쪽에 구분된 식품슬라이스가 형성되도록 하는 구획형성부와, 연속된 식품충전 튜브형상 웨브를 이송하는 컨베이어, 상기 구획형성부의 하부에 배치되어 상기 구획형성부로부터 이송된 식품충전 웨브를 상기 구획선부분에서 소정 시간동안 가열되도록 하되 가열되는 동안에는 구획선부분이 가압되지 않도록 하는 가열부, 및 이 가열부로부터 식품충전웨브를 넘겨받아 상기 구획선부분을 가열해서 이 구획선부분에 주름밀봉이 이루어지도록 하는 밀봉부를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식품이 치즈제품인 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 약 121℃~160℃(250℉~320℉)로 가열되도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 약 177℃~232℃(350℉~450℉)로 가열되도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간이 약 1/2초임을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 회전하는 실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 복수의 클리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 클리트가 실린더의 원주를 따라 등간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 클리트 중 바로 이웃한 클리트와의 간격이 미리 정해진 개별포장 식품슬라이스의 길이만큼 떨어져 배치되도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  10. 표면시트와 배면시트를 갖고서 내부에 식품이 삽입되어 충전된 상태에서 납작하게 눌려져 연속포장된 식품충전 웨브를 구획해서 개별적으로 포장된 식품슬라이스를 제조하는 식품슬라이스 포장장치에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향으로 웨브의 표면부와 배면부를 가압함으로써 횡단구획선으로 구획하면서 이 구획선부분의 식품을 압착해서 양쪽으로 밀어내어 구획선 양쪽에 구분된 식품슬라이스가 형성되도록 하는 구획형성부와, 내부에 식품이 충전된 튜브형상 웨브를 이송하는 컨베이어, 회전하는 가열실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어져 구획형성부 다음에 위치하고서 상기 구획형성부로 부터 이송되어오는 식품슬라이스의 구획선부분을 소정 시간동안 가열하게 되는 가열부 및, 이 가열부로부터 식품충전 웨브를 넘겨받아 상기 구획선부분을 가열해서 이 구획선부분에 주름밀봉이 이루어지도록 하는 밀봉부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구획형성부가 회전실린더에 설치된 복수의 클리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스포장장치.
  12. 표면시트와 배면시트를 갖고서 내부에 식품이 삽입되어 충전된 상태에서 납작하게 눌려져 연속포장된 식품충전 웨브를 구획해서 개별적으로 포장된 식품슬라이스를 제조하는 식품슬라이스 포장장치에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향으로 웨브의 표면부와 배면부를 가압함으로써 횡단구획선으로 구획하면서 이 구획선부분의 식품을 압착해서 양쪽으로 밀어내어 구획선 양쪽에 구분된 식품슬라이스가 형성되도록 하는 구획형성부와, 내부에 식품이 충전된 튜브형상웨브를 이송하는 컨베이어, 회전실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어져 구획형성부의 다음에 위치하고 상기 구획형성부로부터 이송되어오는 식품슬라이스의 구획선부분을 소정 시간동안 가열하게 되는 가열부 및, 이 가열부의 북수의 클리트중 1개와 맞춰져 정렬되는 클리트로 이루어져 튜브형상 웨브의 표면부와 배면부를 함께 가압해서 상기 구획선이 정렬된 클리트와 맞혀지면 밀봉을 형성하는 한편 가열부로부터 이송되어오는 식품슬라이스의 구획선부분을 넘겨받아 이 구획선부분에 주름밀봉이 이루어지도록 하는 밀봉부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 밀봉부가 회전실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 구획형성부가 상기 가열부의 복수의 클리트중 1개와 맞춰 정렬되는 클리트로 이루어져 식품이 그들 사이에 위치해 있을때 구획선을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  15. 표면시트와 배면시트를 갖고서 내부에 식품이 삽입되어 충전된 상태에서 납작하게 눌려져 연속포장된 식품충전 웨브를 구획해서 개별적으로 포장된 식품슬라이스를 제조하는 식품슬라이스 포장장치에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향으로 웨브의 표면부와 배면부를 가압함으로써 가압부분의 식품을 압착해서 양쪽으로 밀어내어 구획선을 형성하도록 하는 구획형성부와, 내부에 식품이 충전된 튜브형상 웨브를 이송하는 컨베이어, 회전실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어져 상기 구획부 다음에 배치되고서 상기 구획형성부로부터 이송되어오는 식품슬라이스의 구획선부분을 소정 시간동안 가열하게 되는 가열부 및, 이 가열부의 복수의 클리트 중 1개와 맞춰져 정렬되는 클리트로 이루어져, 상기 구획선이 상기 양 클리트와 맞춰지면 웨브 표면부와 배면부를 함께 가압해서 밀봉이 이루어지도록 함과 더불어 상기 가열부로부터 식품슬라이스의 구획선부분을 넘겨받아 이 구획선부분을 가열함으로써 구획선에 주름밀봉이 이루어지도록 하는 밀봉부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 밀봉부가 회전실린더상에 설치된 복수의 클리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 밀봉부가 상기 구획형성부의 회전실린더와 같은 직경을 가진 회전실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 구획형성부와 상기 밀봉부의 각 회전실린더의 직경이 가열부의 회전실린더 직경과 다르게 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  19. 제11항에 있어서, 상기 구획에 설치된 복수의 클리트중 적어도 1개와 상기 가열부에 설치된 복수의 클리트중 적어도 1개에 정렬되어 함께 동시구동하도록 하는 동시구동장치가 더 갖춰진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 동시구동장치가, 가열부에 설치된 복수의 클리트중 적어도 1개의 클리트를 밀봉부를 설치된 복수의 클리트중 적어도 1개와 정렬시키도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  21. 제15항에 있어서, 상기 가열부의 복수의 클리트가, 인접한 클리트에서 식품을 받쳐주는 실린더의 표면에 등간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  22. 포장재 내부에 식품이 충전되어 납작하게 눌려진 튜브형상웨브를 개별포장된 식품슬라이스로 만드는 식품슬라이스 포장방법에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향인 제1구획선부분을 따라 가압하여 이 제1구획선부분에서 식품슬라이스를 압착해서 구획선 양쪽으로 밀려나도록 함으로써 제1구획선을 형성하는 단계와, 상기 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향인 제2구획선부분을 따라 가압해서 이 제2구획선부분에서 식품슬라이스를 압착하여 양쪽으로 밀려나 제2구획선이 형성되도록 함으로써 상기 제1구획선과 제2구획선 사이의 식품슬라이스를 개별적으로 구획하게 되는 단계, 상기 튜브형상웨브의 가압을 중단하고서 상기 제1구획선과 제2구획선을 소정 시간동안 가열하는 단계 및, 상기 제1구획선과 제2구획선을 가열한 후 이들 가열된 제1구획선과 제2구획선을 가압해서 이들 제1 및 제2구획선에 주름밀봉이 이루어지도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 식품이 치즈제품인 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 가열단계에서의 가열온도가 약 121℃~160℃인 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  25. 제22항에 있어서, 상기 가열단계에서의 가열온도가 약 177℃~232℃인 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  26. 제22항에 있어서, 상기 소정 시간이 약 1/2초인 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  27. 제22항에 있어서, 상기 제1구획선과 제2구획선을 따라 형성된 주름밀봉부를 가진 식품충전 튜브형상 웨브를 절단하는 단계가 더 갖춰진 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  28. 포장재 내부에 식품이 충전되어 납작하게 눌려져 이루어진 튜브형상웨브가 개별슬라이스로 포장되어 만들어진 개별슬라이스 포장식품에 있어서, 튜브형상 웨브를 길이방향에 직각방향인 제1구획선부분을 따라 가압해서 제1구획선부분에서 압착하여 이 제1구획선부분에서 식품이 양쪽으로 밀려나 제1구획선을 형성하는 단계와, 상기 튜브형상 웨브를 길이방향과 직각방향인 제2구획선부분을 따라 가압해서 이 제2구획선부분에서 식품슬라이스를 압착하여 양쪽으로 밀려나 제2구획선이 형성되도록 함으로써 상기 제1구획선과 제2구획선 사이의 식품슬라이스를 개별적으로 구획하는 단계, 상기 튜브형상 웨브의 길이방향과 직각방향인 제1구획선과 제2구획선의 가압을 중단하고서 이들 제1구획선 및 제2구획선을 가열하는 단계 및, 가열된 제1구획선과 제2구획선을 가압해서 주름밀봉부를 가진 식품슬라이스가 형성되도록 하는 단계를 거쳐 만들어진 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  29. 제28항에 있어서, 상기 식품이 치즈제품인 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  30. 제28항에 있어서, 상기 가열단계의 온도가 약 121℃~160℃인 조건에서 만들어진 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  31. 제28항에 있어서, 상기 가열단계의 온도가 약 177℃~232℃에서 소정시간동안 가열해서 만들어진 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  32. 제30항에 있어서, 상기 소정시간이 약 1/2초인 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  33. 제28항에 있어서, 상기 제1구획선과 제2구획선을 따라 형성된 주름밀봉부를 절단하는 단계를 추가로 거쳐 만들어진 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  34. 제1항에 있어서, 상기 포장재가 신축가능한 재질로 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 신축가능한 재질의 포장재가 폴리프로필렌으로 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장장치.
  36. 제22항에 있어서, 상기 포장재로서 신축가능한 재질을 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 신축가능한 재질의 포장재로서 폴리프로필렌을 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 식품슬라이스 포장방법.
  38. 제28항에 있어서, 상기 포장재로 신축가능한 재질의 것이 사용된 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
  39. 제38항에 있어서, 상기 신축가능한 재질의 포장재로서 폴리프로필렌이 사용된 것을 특징으로 하는 개별슬라이스 포장식품.
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