KR100735760B1

KR100735760B1 - 반죽 분할 성형 장치

Info

Publication number: KR100735760B1
Application number: KR1020060065385A
Authority: KR
Inventors: 허만
Original assignee: 허만
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2007-07-06
Also published as: KR20060120513A

Abstract

본 발명은 반죽을 밀폐식 호퍼에 채워 공압 방식으로 배출시키면서 정량적으로 분할함과 동시에 정형적으로 성형할 수 있는 실린더 왕복 방식으로서, 소정 형상을 갖는 분할 반죽을 대량으로 신속하게 제조할 수 있는 반죽 분할 성형 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 반죽의 분할과 성형 과정을 동시에 수행하는 것으로서, 밀폐형 커버(103)를 장착한 공압 방식의 호퍼(100, 100')와; 이런 호퍼(100, 100')를 상판(121)에서 수직하게 세워 결합한 지지대(120)와; 호퍼(100, 100')로부터 반죽을 공급받을 수 있도록 상기 상판(121)의 나사형 장착 구멍(122)에 결합된 분할성형조립체(200)와; 이런 분할성형조립체(200)의 실린더부(220)를 왕복 운동시키도록 힘 전달용 연결구(225)를 통해 결합된 왕복이송장치(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

분할, 성형, 반죽, 공압, 실린더

Description

반죽 분할 성형 장치{APPARATUS FOR DIVIDING AND FORMING OF DOUGH AT THE SAME TIME}

도 1은 종래 기술에 따른 밀가루 반죽 압출 장치를 설명하기 위한 사시도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 분해 결합도,

도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도들,

도 4c는 도 4b의 절단선 A-A'를 따라 절단한 단면도,

도 4d와 도 4e는 본 발명에 개시된 분할성형조립체의 제1, 제2응용예를 도시한 단면도들,

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,

도 5b와 도 5c는 도 5a에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도들,

도 5d는 도 5a에 도시된 반죽 분할 성형 장치에서 제2고정형 코어부의 변형 예를 설명하기 위한 단면도,

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 100' : 호퍼 101 : 상부 함체

102 : 하부 함체 121 : 상판

120 : 지지대 122 : 나사형 장착 구멍

200 : 분할성형조립체 210 : 가이드튜브

211 : 'T'자형 고정부 220 : 실린더부

221, 221', 221" : 실린더 커터 222 : 실린더 몸체

223 : 함몰형 고정부 224 : 슬릿

229 : 토출캡 230, 230' : 고정형 코어부

231, 231', 231" : 중심 커터 232 : 연장축

240 : 오링 250 : 왕복이송장치

본 발명은 반죽 분할 성형 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 빵 반죽 분할 및 성형에 이용되는 장치로서, 반죽을 분할 배출시킴과 동시에 도넛형(튜브 형), 원형, 타원형, 사각형, 별형, 부등변형 중에서 선택된 어느 하나의 반죽세그먼트(segment)를 성형하는 반죽 분할 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 빵 제조과정은 개략적으로 7가지 공정단계를 거쳐 빵을 완성한다. 즉, 빵 제조과정은 밀가루, 발효제 등의 원자재 배합 비율을 계량하는 원료 계량 단계와, 적정한 수분과 탄력을 갖도록 하는 반죽하는 반죽 단계와, 적정 발효를 위한 소정 시간 및 온도에서 반죽을 유지시키는 발효 단계와, 소정 비율로 분할 가공하는 분할 단계와; 빵의 기본 형상을 형성하는 성형 단계와; 2차 발효 단계 및 굽기 단계로 이루어져 있다.

이러한 빵 제조과정에는 양산 체계를 구축하기 위하여, 상기 단계별로 적합한 제조장치가 사용된다.

종래 기술에 따라 반죽 단계에 사용되는 제조장치는 대한민국 1990년 실용신안등록 제47798호에 밀가루 반죽 압출 장치로서 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 종래 기술의 밀가루 반죽 압출 장치는 스크루축(1)을 내장한 지지대(2)의 밀가루 반죽 주입구(3)에 있어서, 중앙에 통공을 가지고 일측면에 요홈을 형성한 지지로울러(6)의 상기 요홈에 상기 주입구(3)의 일측으로 회동 유설한 연결축(7)의 돌기(8)를 맞물리고 지지축(9)을 지지대(2)의 외부로부터 나합하여 상기 지지로울러(6)의 내측통공에 유삽하며 이 지지축(9)의 선단부를 연결축(7) 선단의 중앙 홈에 삽지하고, 상기 연결축(7)의 타단부에 기어를 취착하여 스크류축(1)에 연결된 기어(12)와 연동되도록 하여 구성한다. 밀가루반죽은 지지로울러(6)의 회전과 스크루축(1)의 회전에 의해 양 회전체 사이로 밀려들어가고 스 크루축(1)의 안내날개(13)에 의하여 이송, 압출되는 것이다

그러나, 종래 기술에 따른 밀가루 반죽 압출 장치는 통상의 스크루방식으로서, 밀가루 반죽을 압출하는 용도로만 사용할 뿐, 반죽의 분할이나 성형을 하기 위해서 별도의 제조장치를 요구하는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 밀가루 반죽 압출 장치는 별도의 제조장치를 부설시키더라도, 일부분 수작업을 요구하기 때문에 분할되어 있으면서도 소정 형상을 갖게 성형된 분할 성형 반죽을 신속하고 대량적으로 양산할 수 없는 단점이 있다.

한편, 종래 기술에는 대한민국 1986년 특허출원 제7391호에 개시된 바와 같은 실린더형 반죽물을 절단하여 절단된 반죽물을 외피로 성형시킴으로써 구형 반죽물을 성형하는 장치 및 방법이 개시되어 있다.

상기 종래 기술의 제7391호에서는 반죽외피와 내용물로 구성된 원통형 물체를 연속적으로 공급하는 수단과, 중심에 개구부를 형성하도록 결합되어 원주 방향으로 배치된 복수개의 부재들을 제공한다.

복수개의 부재들은 일종의 카메라 셔터와 같은 방식으로 중심의 개구부를 확장 및 축소시키도록 되어 있어서, 상기 공급되는 원통형 물체를 정량적으로 절단(cutting) 및 배출하도록 되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 제7391호의 기술적 구성도, 원통형 물체를 정량적으로 분할 및 배출할 뿐, 도넛형과 같은 소정 형상을 갖도록 반죽 분할과 반죽 성형을 동시에 수행하지 못함으로써, 결과적으로 신속한 빵 제조에 많은 어려움이 있다.

따라서, 앞서 언급된 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반죽을 밀폐식 호퍼에 채워 공압 방식으로 배출시키면서 정량적으로 분할함과 동시에 정형적으로 성형할 수 있는 실린더 왕복 방식으로서, 소정 형상을 갖는 분할 반죽을 대량으로 신속하게 제조할 수 있는 반죽 분할 성형 장치를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 반죽의 분할과 성형 과정을 동시에 수행하는 반죽 분할 성형 장치에 있어서, 밀폐형 커버를 장착한 공압 방식의 호퍼와; 상기 호퍼를 상판에서 수직하게 세워 결합한 지지대와; 상기 호퍼로부터 반죽을 공급받을 수 있도록 상기 상판의 나사형 장착 구멍에 결합된 분할성형조립체와; 상기 분할성형조립체의 실린더부를 왕복 운동시키도록 힘 전달용 연결구를 통해 결합된 왕복이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치에 의해 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

이하의 실시예에서 설명될 본 발명은 개별형 호퍼 또는 멀티형 호퍼의 내부에 반죽을 채우고, 소정 크기의 공기 압력을 해당 호퍼 내부에 인가시켜서, 상기 공기 압력에 의해 반죽이 소정의 압력 도출구를 통해 밀려나오는 것을 해당 실린더부와 해당 고정형 코어부를 이용하여 절단 배출 및 성형시키는 실린더 왕복 방식의 작동 원리를 이용한 것이다.

제1실시예

도면에서, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 분해 결합도이며, 도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치는 개별형 호퍼(100)에 채워진 덩어리 반죽으로부터 개별적으로 분리되어 있으면서도 도넛형(튜브형상)의 튜브형 반죽세그먼트를 제조하는 장치이다.

또한, 본 발명에서 이용된 반죽은 빵 반죽(dough)을 비롯하여, 과자 반죽(batter), 오뎅, 떡, 쿠키 반죽 등과 같이 연성으로서 압력에 의해 유동될 수 있는 것이라면 어떠한 반죽이라도 모두 사용 가능하다.

또한, 개별적 반죽 덩어리에 해당하는 반죽세그먼트는 설계자가 설계한 양만큼 정량적이면서 개별적이며 소정 형상을 갖게 원래의 반죽 덩어리에서 분리된 것을 의미한다. 예컨대, 튜브형 반죽세그먼트는 튜브형상 또는 도넛형상을 갖는 개별적 분할 반죽 조각을 의미한다.

이런 개별적 튜브형 반죽세그먼트를 신속하고 대량으로 개별적으로 성형 및 배출시키기 위해서, 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 다음과 같은 구성 요소를 갖는다.

본 발명의 상부에는 공압 방식의 개별형 호퍼(100)가 배치되어 있다.

개별형 호퍼(100)는 스테인레스, 철 등의 재질로 제작되어 있고, 일종의 나팔 모양으로 밑바닥이 뚫린 용기를 의미한다.

이런 개별형 호퍼(100)는 사각통 또는 원통형상의 상부 함체(101)와; 이런 상부 함체(101)의 하단에서 용접에 의해 고정되거나 일체형으로 형성되어서 중앙 부위쪽으로 하향 경사를 갖도록 병목 형상의 하부 함체(102)와; 상기 상부 함체(101)의 개구된 상부를 밀폐시키도록 결합되는 커버(103)와; 상기 하부 함체(102)의 개구된 구멍 주위에 형성된 플랜지(104)를 구비한다.

더욱 상세하게 설명하면, 커버(103)는 상부 함체(101)의 상부의 상단 테두리에 기밀하게 접촉하는 판 형상의 뚜껑을 의미한다.

커버(103)는 상부 함체(101)의 일측에 형성된 힌지(105)에서 피봇 작동 가능하게 결합되어 있고, 상부 함체(101)의 타측에 장착된 나사형 고정구(106)에 의해 임시적으로 구속되어 있다. 이에 따라, 나사형 고정구(106)를 나사 회전시켜서 록킹 시킬 경우, 커버(103)가 상부 함체(101)의 개구된 상부에 밀폐되어 개별형 호퍼(100)를 폐쇄시키고, 나사형 고정구(106)를 반대방향으로 나사 회전시켜서 릴리스 시킬 경우, 상부 함체(101)의 개구된 상부로부터 개방될 수 있게 된다.

커버(103)에는 개별형 호퍼(100)의 내부 압력을 측정할 수 있는 통상의 압력계(107)와, 개별형 호퍼(100)의 내부로 소정 공기 압력을 공급하도록 외부의 공압발생장치(도시 안됨)의 연결 호스에 결합될 공압 주입구(108)와, 개별형 호퍼(100)에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하는 통상의 안전밸브(109)가 장착되어 있다.

커버(103)가 개방된 다음 개별형 호퍼(100)의 상부 함체(101)와 하부 함체(102)의 내부에는 원료 계량 단계와 반죽 단계와 발효 단계를 빵 제조용 덩어리 반죽이 적정량으로 채워진다.

여기서, 빵 제조용 덩어리 반죽은 일반 묽은 반죽과 달리 소정 크기의 탄력성을 갖고 반 응고 상태로 공기 압력에 의해 개별형 호퍼(100)의 아래쪽으로 이동될 수 있는 가변성을 갖는다.

개별형 호퍼(100)의 하부 함체(102)의 축심에는 개구된 구멍 주위로 플랜지(104)가 형성되어 있다. 플랜지(104)에는 복수개의 볼트 구멍이 형성되어 있다. 플랜지(104)의 볼트 구멍 각각에는 고정수단에 해당하는 고정 볼트가 채결되며, 고정 볼트의 나사부는 상판(121)의 볼트 구멍에 결합된다.

즉, 개별형 호퍼(100)는 상판(121)에서 수직하게 세워진 상태에서 고정 볼트 등의 고정수단에 의해 상판(121)에 결합된다.

상판(121)은 스테인레스, 철 등의 재질로 제작된 판 형상을 갖는 것으로서, 개별형 호퍼(100)의 하부 함체(102)의 개구된 구멍과 일치되는 곳에 나사형 장착 구멍(122)이 형성되어 있다.

나사형 장착 구멍(122)은 하기에 설명할 분할성형조립체(200)의 가이드튜브(210)가 나사 결합 및 고정되는 곳을 의미한다.

이를 위해서, 나사형 장착 구멍(122)은 내주면에 나사산을 형성하고 있으며, 상기 구멍 테두리를 보강하기 위한 보스(123)(boss)의 축심에 형성된다. 보스(123)는 튜브형상으로서 상판(121)의 저면에서 하향으로 소정 높이를 갖도록 돌 출되어 있다.

상판(121)은 지지대(120)의 상면에서 고정 볼트 등의 고정수단에 의해 고정되어 있다.

지지대(120)는 복수개의 다리들을 구비하여, 상판(121)과 개별형 호퍼(100)를 지면 또는 소정 작업대에서 지지하고, 분할 및 성형되는 반죽세그먼트들이 상판(121)의 아래쪽에서 배출될 수 있는 공간을 확보하는 역할을 담당한다.

분할성형조립체(200)는 상판(121)의 보스(123)의 나사형 장착 구멍(122)에 나사 결합된 가이드튜브(210)와; 상기 가이드튜브(210)의 내경에서 축의 상, 하방향으로 왕복 이동하도록 결합되고 내부에 중공형 제1실린더 커터(221)를 구비한 실린더부(220)와; 실린더 커터(221)의 내경에 대응한 직경으로서 제1중심 커터(231)를 연장축(232)의 하단부에 형성하고 상기 연장축(232)의 상단부를 상기 가이드튜브(210)의 'T'자형 고정부(211)에서 높이 조절 가능하게 나사 결합시키고 있는 고정된 피스톤과 같은 제1고정형 코어부(230)로 이루어져 있다.

먼저, 가이드튜브(210)는 상부와 하부가 개구된 파이프 형상을 갖는다.

가이드튜브(210)는 상판(121)의 보스의 나사형 장착 구멍(122)의 아래쪽에서 삽입 및 나사 결합될 수 있도록, 가이드튜브(210)의 상부 외주면에는 나사산(212)이 형성되어 있다.

가이드튜브(210)의 축길이는 실린더부(220)의 상, 하방향으로의 왕복 스트로크 거리를 고려하여, 상기 왕복 스트로크 거리보다 상대적으로 더 긴 축길이를 갖는 것이 바람직하다.

가이드튜브(210)는 그의 내경 상부 축심에 'T'자형 고정부(211)를 배치시키고 있다.

'T'자형 고정부(211)는 콘형상의 외부 형상을 갖는 것으로서, 그의 내부에 하향으로 개구된 높이 조절형 나사구멍을 형성하고 있다.

복수개의 고정격판(213)의 양측 끝단은 'T'자형 고정부(211)의 외주면과 가이드튜브(210)의 내주면 사이에서 고정되어 있어서, 가이드튜브(210)의 축심 상단에 'T'자형 고정부(211)를 고정시킨다.

각각의 고정격판(213)은 개별형 호퍼(100)에 채워진 반죽이 실린더부(220)의 내부로 유동할 때 마찰을 적게 발생하면서도 'T'자형 고정부(211)를 가이드튜브(210)에 견고하게 고정시키기 위한 얇은 판형상을 갖는 것이 바람직하다.

예컨대, 각각의 고정격판(213)은 그의 판 두께가 매우 얇고, 상기 판 두께에 비해 상대적으로 넓은 크기의 상하 폭을 갖도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 분할성형조립체(200)에서 높이 조절형 나사구멍(214)은 'T'자형 고정부(211)의 내부에 형성되어 있다.

여기서, 높이 조절형 나사구멍(214)은 'T'자형 고정부(211)에 연장축(232)의 상단부를 나사결합시키는데 사용된다.

이때, 연장축(232)이 'T'자형 고정부(211)로부터 돌출되는 부위의 축길이 신장을 섬세하게 조절하면서도 쉽게 풀리지 않게 하도록, 높이 조절형 나사구멍(214)의 나사산은 산고가 낮으면서도 산간격이 좁고 나사산이 상대적으로 많은 인치 나사와 같은 다산 나사형 타입인 것이 바람직하다.

물론, 연장축(232)의 상단부도 상기 높이 조절형 나사구멍(214)의 다산 나사형 타입과 동일한 산, 골을 갖는다.

이런 연유로 인하여, 작업자는 연장축(232)과 제1중심 커터(231)를 포함한 제1고정형 코어부(230) 전체를 나사 회전시킴에 따라 'T'자형 고정부(211)로부터 돌출된 부위의 축길이 신장을 조절할 수 있다.

여기서, 제1중심 커터(231)는 소정 두께를 갖는 디스크 형상으로서, 상부 테두리에서 원주 방향으로 톱니 형상부를 형성하고 있다.

제1중심 커터(231)의 외원주면에는 마찰력을 감소시킬 수 있도록 복수개의 구멍, 슬릿, 요홈 중 어느 하나에 해당하는 마찰 방지 형상부(233)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

제1중심 커터(231)의 직경은 하기의 실린더부(220)의 제1실린더 커터(221)의 내경 크기에 의해 정해진다.

여기서, 실린더부(220)는 가이드튜브(210)에서 세밀한 간극을 유지하면서 상, 하방향으로 왕복 이동할 수 있게 형성된 실린더 몸체(222)와, 상기 실린더 몸체(222)의 내부에서 함몰형 고정부(223)로 고정된 제1실린더 커터(221)를 갖는다.

여기서, 실린더 몸체(222)는 그의 축방향의 상부와 하부가 개구되어 있다.

그리고, 실린더 몸체(222)의 상부 원주면에는 상단에서 축심방향을 따라 하향으로 소정 연장 거리를 갖게 복수개의 슬릿(224)(도 3 참조)이 절개되어 있다. 각각의 슬릿(224)은 상기 실린더부(220)가 왕복 이동시 실린더 몸체(222)가 'T'자형 고정부(211)의 고정격판(213)에 접촉되지 않게 하기 위한 것이다.

이런 각각의 슬릿(224)은 상기 고정격판(213)의 형성 위치에 대응한 곳에 형성되며, 이때, 상기 고정격판(213)의 판 두께보다 상대적으로 넓은 폭의 구멍 폭을 갖고 있어서, 결과적으로 고정격판(213)과 슬릿(224) 사이에 소정 크기의 유격이 존재하게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 함몰형 고정부(223)는 실린더 몸체(222)의 하부쪽 내주면 중에서 실린더 몸체(222)의 하단으로부터 소정 높이 방향에 위치한 내주면에 고정된다.

함몰형 고정부(223)의 외경은 실린더 몸체(222)의 내경에 밀착될 수 있는 크기를 갖고, 있고, 함몰형 고정부(223)의 내부 형상은 반구 형상으로 함몰되는 반구 공간 저부에 제1실린더 커터(221)를 장착할 수 있는 커터 장착 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

반구 공간 저부의 커터 장착 구멍에는 제1실린더 커터(221)가 삽입된 후, 접착제 또는 용접 등의 방식으로 고정된다.

제1실린더 커터(221)는 그의 내경 크기가 제1중심 커터(231)와의 절단 대우 관계를 갖도록 소정 크기를 갖고 있는 실린더 형상 또는 중공축 형상을 갖는다.

제1실린더 커터(221)의 상단부는 상기 커터 장착 구멍의 입구와 일치하게 고정되며, 제1실린더 커터(221)의 하단부는 함몰형 고정부(223)의 저면에서 약간 돌출되게 고정된다.

또한, 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)의 외주면과 가이드튜브(210)의 내주면의 사이에는 오링 장착 위치가 형성되어 있고, 그러한 오링 장착 위치에는 기밀 유지를 위해 스테인레스 재질의 오링(240)(O-ring)이 결합되어 있는 것이 바람 직하다.

예컨대, 오링 장착 위치는 실린더부(220)의 상사점과 하사점을 고려하여 가이드튜브(210)의 중간 높이에서 하부 높이 사이의 한 개 또는 복수개로서 형성될 수 있다.

실린더부(220)는 실린더 몸체(222)의 외주면에 고정된 힘 전달용 연결구(225)를 통해 소정의 왕복이송장치(250)에 결합되어 왕복 이송력을 전달받도록 되어 있다.

여기서, 상위 개념의 왕복이송장치(250)는 하위 개념의 공압 또는 유압식 액추에이터가 된다.

액추에이터의 작동축(251)은 그의 왕복 운동력을 실린더부(220)에 전달할 수 있도록 통상의 피봇 방식, 링크 방식, 슬라이딩 방식과 같은 힘 전달용 연결구(225) 또는 소정의 힘 전달 기구를 통해 상기 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)에 결합된다.

여기서, 왕복이송장치(250)인 액추에이터는 해당 동력원(유압 또는 공압)의 동력 전달 매체에 의해 작동된다.

만일, 동력 전달 매체가 액추에이터의 전방 입구에 공급되고 후방 입구에서 회수될 때 작동축(251)을 후진시키고, 이와 반대로 동력 전달 매체가 액추에이터의 후방 입구에 공급되고 전방 입구에서 회수될 때 작동축(251)을 전진시킨다.

이와 같은 과정은 동력 전달 매체의 제어장치(도시 안됨)에 의해 반복적으로 이루어짐에 따라, 결과적으로 작동축(251)이 왕복 운동하고, 이러한 왕복 운동에 대응하게 실린더부(220)의 실린더 몸체(222) 및 그의 제1실린더 커터(221)(도 4c 참조) 또는 제2, 제3실린더 커터(221', 221")(도 4d 및 도 4e 참조)가 상, 하방향으로 왕복 운동하게 된다.

예컨대, 상기 제1실린더 커터(221)는 고정되어 있는 제1고정형 코어부(230)의 제1중심 커터(231)를 감싸듯이 상, 하방향으로 상사점과 하사점 사이에서 소정 거리의 스트로크만큼 왕복 운동을 한다.

한편, 작업자의 손가락이 제1실린더 커터(221)와 제1중심 커터(231)의 사이에 삽입될 수 있는 것을 미연에 방지하도록, 실린더 몸체(222)의 하부쪽 끝단부가 제1실린더 커터(221)의 하부쪽 끝단부보다 상대적으로 많이 하향으로 연장되어 있는 것이 바람직하다.

도 4a와 같이, 실린더부(220)가 상사점의 위치에 있을 때, 제1중심 커터(231)는 실린더 몸체(222)의 밖으로 돌출되지 않게 되어 있어서, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 제1고정형 코어부(230)의 제1중심 커터(231)의 톱니 형상부와 실린더부(220)의 제1실린더 커터(221)의 하단 사이에는 튜브형상의 공간이 형성된다.

도 4b와 같이, 실린더부(220)가 하사점의 위치에 있을 때, 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)의 하단부는 제1중심 커터(231)의 저면보다 아래쪽에 위치하게 됨으로써, 역시 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

실린더부(220)가 상사점의 위치에 있을 때 형성되는 튜브형상의 공간은 상기 언급한 압력 도출구를 의미한다.

즉, 압력 도출구에 해당하는 튜브형상의 공간은 실린더부(220)가 상사점과 하사점을 오가면서 반복적으로 개방되었다가 폐쇄된다.

이러한 튜브형상의 공간의 반복적인 개방 및 폐쇄에 따라, 부피만큼 또는 부피에 비율적으로 산출 가능한 무게만큼 반죽을 분할 절단함과 동시에, 튜브형상의 공간에 상응한 튜브형상을 성형할 수 있게 된다.

예컨대, 반죽을 분할 배출함과 함께 성형된 것을 정량적으로 제어하기 위한 반죽 절단 제어방법에서는, 개별형 호퍼(100) 또는 하기에 제3실시예에서 설명할 멀티형 호퍼(100') 각각의 내부 압력(증감) 정도를 계통적으로 제어하는 방법이 있다.

다른 반죽 절단 제어방법으로는, 제1고정형 코어부(230)를 나사 회전시켜서 'T'자형 고정부(211)로부터 돌출된 축길이를 조절함에 따라 제1실린더 커터(221)와 제1중심 커터(231)간 사이 간격(튜브형상의 공간의 간격)을 수동(나사 회전에 대응한 축길이 증감)으로 제어하는 방법이 있다.

또한, 액추에이터의 상사점 하사점 왕복 스트로크의 속도를 제어하거나, 또는 튜브형상의 공간이 개방되거나 폐쇄되는 시간을 제어하는 방법도 가능하다.

이런 다양한 반죽 절단 제어방법들에 의해서 반죽의 분할 크기 또는 무게가 조정된다.

더욱 상세하게 설명하면, 반죽을 채운 개별형 호퍼(100)에 공기 압력이 인가될 경우, 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)의 내부로 개별형 호퍼(100)의 반죽이 이동한다.

이동된 반죽(10)의 일부는, 실린더부(220)가 상사점의 위치에 있을 때, 상기 튜브형상의 공간을 통해서 실린더부(220)의 아래쪽으로 스커트 형상과 유사하게 밀려나오게 된다(도 4a 참조).

이렇게 스커트 형상으로 밀려나오는 반죽(10)은 제1실린더 커터(221)와 제1중심 커터(231)에 의한 절단 대우 관계에 의해, 실린더부(220)가 상사점의 위치에서 하사점의 위치로 이동할 때 절단되어 도넛 또는 튜브형상의 반죽세그먼트(10a)로 성형된다.

이후, 실린더부(220)가 하사점의 위치에서 상사점의 위치로 이동하면, 개방된 튜브형상의 공간 쪽으로 반죽(10)이 정략적으로 밀려나오게 된다.

이러한 과정은 왕복이송장치(250)인 액추에이터의 동작 정지 전까지, 반복적으로 이루어진다.

결과적으로 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명은 반죽(10)을 분할 절단하는 과정에서 다양한 단면으로서 튜브형상 또는 도넛형상의 성형을 동시에 수행한다.

도 4c에 도시된 바와 같이 그 이유는, 분할성형조립체(200)에서 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)에는 중공 원형 단면 형상의 제1실린더 커터(221)가 결합되어 있고, 이런 제1실린더 커터(221)의 내경에서 슬라이딩 작동한 사이즈로서 제1중심 커터(231)가 원형 단면 형상을 갖고 있기 때문이다. 이런 경우, 성형 및 분할 배출된 반죽세그먼트는 원형 도넛형상을 갖게 된다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형 원리를 중공 별형의 반죽 분할 및 성형에 응용할 경우, 실린더부(220)에 중공 별형 단면 형상의 제2실린더 커 터(221')가 구비되고, 이런 제2실린더 커터(221')의 내경에서 슬라이딩 작동한 사이즈로서 별형 단면 형상을 갖는 제2중심 커터(231')가 구비되어서, 별형 도넛형상의 반죽세그먼트를 생산할 수 있다.

도 4e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형 원리를 다른 단면 형상(도면에서는 중공 사각형이나, 중공 타원형, 중공 삼각형, 중공 육각형, 중공 부등변형 등과 같이, 응용 가능한 모든 중공 단면 형상)의 반죽 분할 및 성형에 응용할 수 있다.

이를 위해서, 실린더부(220)에 중공 사각 단면 형상의 제3실린더 커터(221")가 구비되고, 이런 제3실린더 커터(221")의 내경에서 슬라이딩 작동한 사이즈로서 사각 단면 형상을 갖는 제3중심 커터(231")가 구비되는 것이 바람직하다.

제2실시예

이 실시예에서 설명하는 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 링크축 형상의 제2고정형 코어부와; 토출캡을 갖는 실린더부를 분할성형조립체에 결합시킨 것을 제외하고는 제1실시예와 동일한 기술적 사상을 갖는다. 그러므로, 도 2 내지 도 5d에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도면에서, 도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5b와 도 5c는 도 5a에 도시된 반죽 분할 성형 장치의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도들이다. 또한, 도 5d는 도 5a에 도시된 반죽 분할 성형 장치에서 제2고정형 코어부의 변형예를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5a와 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 단면도들이다.

제2실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치는 제1실시예의 도넛 형상의 단면을 갖는 반죽을 분할 성형하는 것이 아닌, 길이 방향으로 바(bar) 형상이면서 단면 방향으로 다양한 형상(원형, 타원형, 사각형, 별형, 부등변형 중에서 선택된 어느 하나의 단면 형상)을 갖는 반죽세그먼트를 양산하는 장치이다.

즉, 도 5a에 도시한 바와 같이, 분할성형조립체(200)는 가이드튜브(210)를 갖는다.

이런 가이드튜브(210)의 'T'자형 고정부(211)에는 링크축 형상의 제2고정형 코어부(230')가 결합되고, 상기 가이드튜브(210)의 내경에서 상하 방향으로 왕복 작동하게 실린더부(220)가 결합되고, 이때, 링크축 형상의 제2고정형 코어부(230')는 실린더부(220)의 내부에 위치하게 된다.

실린더부(220)는 그의 하단 일측 원주에 절개 부위(228)를 형성하고, 상기 절개 부위(228)에 모자 형상의 토출캡(229)을 결합시키고 있다.

제2고정형 코어부(230')는 조밀한 나사산을 갖는 연장축(232)과; 상기 연장축(232)의 하부에 형성된 고정단부(232a)와; 상기 고정단부(232a)의 편심된 위치에 상단부를 고정하고 하단부를 제1중심 커터(231)의 편심된 상면에 고정한 어댑터축(232b)과; 상기 제1중심 커터(231)의 상부 테두리에서 "C"자 튜브 형상으로 결합된 반죽가이드부(232c)로 이루어져 있다.

이렇게 제2고정형 코어부(230')는 링크축 형상으로 형성되어 있기 때문에, 반죽에 가해지는 압력이 배출되는 쪽의 반죽부위까지 효율적으로 작용될 수 있는 효과가 있다.

반죽가이드부(232c)와 제1중심 커터(231)는 제1실린더 커터(221)와 절단 대우 관계를 갖고 있다.

도 5b와 도 5c에 도시한 바와 같이, 반죽을 채운 개별형 호퍼(100)에 공기 압력이 인가될 경우, 실린더부(220)의 실린더 몸체(222)의 내부로 개별형 호퍼(100)의 반죽이 이동한다.

이동된 반죽(10)의 일부는, 실린더부(220)가 왕복이송장치(250)에 의해서 상사점의 위치에 있을 때, "C"자 튜브 형상의 반죽가이드부(232c)의 개구된 부위(정면에서 볼 때 사각형임)와 제1실린더 커터(221) 사이의 공간을 통해서 실린더부(220)의 아래쪽 및 토출캡(229)의 내부쪽으로 바형상과 유사하게 밀려나오게 된다(도 5b 참조).

이렇게 바형상으로 밀려나오는 반죽(10)은 제1실린더 커터(221)와 제1중심 커터(231)에 의한 절단 대우 관계에 의해, 실린더부(220)가 상사점의 위치에서 하사점의 위치로 이동할 때 절단되어 바형상의 반죽세그먼트(10b)로 성형된다.

이후, 실린더부(220)가 하사점의 위치에서 상사점의 위치로 이동하면, 다시 개방된 "C"자 튜브 형상의 반죽가이드부(232c)의 개구된 부위로 반죽(10)이 정략적으로 밀려나오게 된다.

한편, 도 5d와 같이, 반죽가이드부(232d)는 "C"자 튜브 형상이 아니라 원형 튜브 형상이면서 그의 원주면에 별형 토출구멍(232e)을 더 형성할 수 있다.

이런 경우, 제품명 '츄러스' 등과 같은 반죽세그먼트를 분할 성형 및 배출시킬 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 토출구멍(232e)의 단면 형상이 원형, 육각형, 사각형, 삼각형, 부등변형 중 어느 하나의 단면 형상을 갖는 경우, 해당 단면 형상의 반죽세그먼트가 분할 성형 및 배출되어 나오게 됨은 물론이다.

제3실시예

마지막 실시예에서 설명하는 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 공압 방식의 멀티형 호퍼와, 멀티형 호퍼 하부에 복수개의 분할성형조립체를 장착시킨 것을 제외하고는 제1 또는 제2실시예와 동일한 기술적 사상을 갖는다. 그러므로, 도 2 내지 도 6에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도면에서, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 반죽 분할 성형 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 복수개의 분할성형조립체(200)는 멀티형 호퍼(100')를 지지하는 상판(121)의 하부에 소정 간격을 유지하면서 배열된다.

여기서, 멀티형 호퍼(100')는 상부 함체(101)의 하부에 복수개의 하부 함체(102') 또는 단일 하부 함체(도시 안됨) 중 어느 하나를 구비한 것이 바람직하다.

또한, 멀티형 호퍼(100')는 상술한 바와 같이, 그의 커버(103)에 각각 한 개 씩 압력계(107), 공압 주입구(108), 안전밸브(109)를 장착하고 있고, 상기 커버(103)는 복수개의 힌지(105) 및 나사형 고정구(106)에 의해 기밀을 유지하거나 개폐될 수 있게 되어 있다.

상판(121)에 형성된 복수개의 나사형 장착 구멍(122)을 기준으로, 각각의 멀티형 호퍼(100')는 그의 플랜지(104)를 이용하여 결합된다.

그리고, 상판(121)의 복수개의 나사형 장착 구멍(122)에 각각 분할성형조립체(200)를 장착한다.

각각의 분할성형조립체(200)의 실린더부(220)에는 피봇 방식, 링크 방식, 슬라이딩 방식 장치 등과 같은 통상의 멀티형 힘 전달 기구(도시 안됨)를 통해서 소정의 왕복이송장치(250)에 해당하는 액추에이터의 작동축의 왕복 작동력을 동시에 전달 받을 수 있도록 되어 있다.

따라서, 멀티형 호퍼(100')의 반죽은 각각의 분할성형조립체(200)를 동시에 통과하면서 복수개의 반죽세그먼트로서 동시에 분할 및 성형 배출된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 반죽 분할 성형 장치는 빵, 과자, 쿠키, 오뎅, 떡 등과 같은 다양한 반죽을 분할과 동시에 성형을 하는 실린더 왕복 방식의 장치로서, 고정된 제1중심 커터와 왕복 운동하는 실린더 커터에 의해 반죽을 분할 절단함과 동시에 성형을 수행함에 따라 작동 효율이 뛰어나며, 고속으로 성형된 반죽세그먼트를 분할 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 실린더부의 내부에 실린더 커터와 제1중심 커터를 배치함에 따라 작업자의 손가락이 들어가는 안전사고를 미연에 방지시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 공기 압력을 이용하여 밀폐 용기인 호퍼 내부의 반죽을 효율적으로 분할 성형 및 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 개별형 호퍼 또는 멀티형 호퍼의 채용에 따라, 대량 생산 체제의 구축이 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 반죽 분할 성형 장치는 중공형상(튜브, 도넛), 바형상 반죽과 각종 단면 형상(원형, 사각형, 별형 등)의 반죽을 분할 절단과 함께 성형시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

반죽의 분할과 성형 과정을 동시에 수행하는 반죽 분할 성형 장치에 있어서,

밀폐형 커버(103)를 장착한 공압 방식의 호퍼와;

상기 호퍼를 상판(121)에서 수직하게 세워 결합한 지지대(120)와;

상기 호퍼로부터 반죽을 공급받을 수 있도록 상기 상판(121)의 나사형 장착 구멍(122)에 결합된 분할성형조립체(200)와;

상기 분할성형조립체(200)의 실린더부(220)를 왕복 운동시키도록 힘 전달용 연결구(225)를 통해 결합된 왕복이송장치(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 호퍼는 상부 함체(101)의 하부에 단일의 하부 함체(102)를 갖는 개별형 호퍼(100) 또는 상기 상부 함체(101)의 하부에 복수개의 하부 함체(102')들을 구비한 멀티형 호퍼(100') 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 분할성형조립체(200)는 상기 나사형 장착 구멍(122)에 나사 결합된 가이드튜브(210)와; 상기 가이드튜브(210)의 내경에서 축의 상, 하방향으로 왕복 이동하도록 결합되고 내부에 중공형 제1실린더 커터(221)를 구비한 상기 실린더부(220)와; 상기 제1실린더 커터(221)의 내경에 대응한 직경으로서 제1중심 커터(231)를 연장축(232)의 하단부에 형성하고 상기 연장축(232)의 상단부를 상기 가이드튜브(210)의 'T'자형 고정부(211)에서 높이 조절 가능하게 나사 결합시키고 있는 제1고정형 코어부(230)를 포함하되,

상기 제1중심 커터(231)의 외원주면에는 마찰력을 감소시킬 수 있도록 복수개의 구멍, 슬릿, 요홈 중 어느 하나에 해당하는 마찰 방지 형상부(233)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더부(220)는 상기 가이드튜브(210)에서 세밀한 간극을 유지하면서 상, 하방향으로 왕복 이동할 수 있게 형성된 실린더 몸체(222)와; 상기 실린더 몸체(222)의 내부에서 함몰형 고정부(223)로 고정된 상기 제1실린더 커터(221)를 포함하고, 상기 실린더 몸체(222)의 상부 원주면에 복수개의 슬릿(224)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더부(220)는 상기 실린더 몸체(222)와 상기 가이드튜브(210) 사이의 오링 장착 위치에 오링(240)을 장착하고 있는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 분할성형조립체(200)는 상기 가이드튜브(210)의 'T'자형 고정부(211)에 결합된 링크축 형상의 제2고정형 코어부(230')를 더 포함하고,

상기 제2고정형 코어부(230')는 조밀한 나사산을 갖는 연장축(232)과; 상기 연장축(232)의 하부에 형성된 고정단부(232a)와; 상기 고정단부(232a)의 편심된 위치에 상단부를 고정하고 하단부를 제1중심 커터(231)의 편심된 상면에 고정한 어댑터축(232b)과; 상기 제1중심 커터(231)의 상부 테두리에서 "C"자 튜브 형상으로 결합된 반죽가이드부(232c)를 구비한 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제6항에 있어서,

상기 제2고정형 코어부(230')는 상기 제1중심 커터(231)의 상부 테두리에 고정된 원형 튜브 형상의 반죽가이드부(232d)를 더 포함하고,

상기 반죽가이드부(232d)에 별형, 원형, 육각형, 사각형, 삼각형, 부등변형 중에서 선택된 어느 하나의 단면 형상을 갖는 토출구멍(232e)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더부(220)는 그의 하단 일측 원주에 절개 부위(228)를 더 형성하고, 상기 절개 부위(228)에 모자 형상의 토출캡(229)을 결합한 것을 특징으로 하는 반죽 분할 성형 장치.