KR100974617B1 - 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치에 관한 것으로서, 특히 제빵 생산라인 중 오븐에서 구워진 케이크 시트 등의 빵을 자동으로 성형팬에서 분리하여 다음 공정으로 신속하게 이동시킬 수 있도록 하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 일측에 설치되고 시트가 담긴 성형팬을 연속적으로 공급하는 제1컨베이어와, 상기 제1컨베이어의 성형팬 이송방향 단부에 설치되고 제1컨베이어에 의해 이송되어 오는 성형팬을 하나씩 횡방향으로 이송시키는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 의해 이동된 성형팬을 클램핑하고 뒤집어서 성형팬에 담긴 시트를 낙하시킨 후 성형팬을 원래대로 복귀시키는 반전유닛과, 상기 반전유닛과 일정간격을 두고 병렬로 설치되고 반전유닛에 의해 낙하되는 시트를 전달받아 이송시키는 제2컨베이어와, 상기 제2컨베이어의 중간부에 설치되어 이동되는 시트를 180도로 뒤집는 회전유닛과; 상기 반전유닛과 직렬로 설치되고 반전유닛에 의해 시트가 분리된 성형팬을 배출시키는 제3컨베이어를 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치가 개시된다.

성형팬, 케이크 시트, 반전유닛, 회전유닛, 컨베이어

Description

성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치{APPARATUS FOR SEPARATING CAKE SHEET FROM AN FAN}

본 발명은 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제빵 생산라인 중 오븐에서 구워진 케이크 시트 등의 빵을 자동으로 성형팬에서 분리하여 다음 공정으로 신속하게 이동시킬 수 있는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치에 관한 것이다.

최근 들어 식생활의 서구화 및 불규칙한 식생활 습관 등으로 인해 빵의 소비가 늘어가고 있으며, 이에 발맞추어 케이크 등의 제과제빵을 제조공장에서 양산하여 판매점으로 공급하는 이른바 '프랜차이즈' 형태의 판매방식이 주류를 이루고 있다.

특히 제조공장에서 대량으로 생산되는 케이크 등은 통상 성형팬을 이용해 스펀지 형태의 케이크 시트(스펀지 케이크)를 먼저 가공하게 된다. 즉, 성형팬의 밑바닥에 반죽 등의 재료가 성형팬에 달라붙는 것을 방지하는 유산지를 깔고, 그 위에 거품을 낸 달걀에 밀가루, 설탕, 향미료, 소금 등을 넣고 가볍게 섞은 재료를 부어 오븐에서 윗불로 스펀지 모양으로 부풀게 굽고, 구워진 케이크 시트는 성형팬 에서 분리시키는 공정을 거치게 된다.

그런데 종래에는 이러한 공정을 작업자가 일일이 수작업으로 수행하였기 때문에 작업이 상당히 불편하고 번거로워 작업능률과 생산효율성이 현저히 떨어졌다. 즉, 금속재의 성형팬은 오븐에서 가열된 상태이므로 작업자가 케이크 시트 분리작업을 하기 위해서는 성형팬이 어느 정도 식을 때까지 기다리는 등의 시간적 여유를 두어야만 하고, 그로 인해 작업인력 및 시간이 많이 소요됨은 물론 공간효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자는 제빵 생산라인 중 오븐에서 구워진 케이크 시트를 자동으로 성형팬에서 분리시킬 수 있는 장치를 개발하고자 다년간 예의 연구하여 왔으며, 그 결과로써 본 발명을 창안하였다.

따라서 본 발명의 목적은 성형팬에서 케이크 시트를 자동으로 분리하여 다음 공정으로 신속하게 이동시킬 수 있도록 하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 일측에 설치되고 시트가 담긴 성형팬을 연속적으로 공급하는 제1컨베이어와, 상기 제1컨베이어의 성형팬 이송방향 단부에 설치되고 제1컨베이어에 의해 이송되어 오는 성형팬을 하나씩 횡방향으로 이송시키는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 의해 이동된 성형팬을 클램핑하고 뒤집어서 성형팬에 담긴 시트를 낙하시킨 후 성형팬을 원래대로 복귀시키는 반전유닛과, 상기 반전유닛과 일정간격을 두고 병렬로 설치되고 반전유닛에 의해 낙하되는 시트를 전달받아 이송시키는 제2컨베이어와, 상기 제2컨베이어의 중간부에 설치되어 이동되는 시트를 180도로 뒤집는 회전유닛과; 상기 반전유닛과 직렬로 설치되고 반전유닛에 의해 시트가 분리된 성형팬을 배출시키는 제3컨베이어를 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖는 본 발명은 이송유닛과 반전유닛 및 회전체가 구동원에 의해 성형팬 및 케이크 시트의 각기 이송거리와 이송에 소요되는 시간을 종합하여 서로 유기적으로 동작하면서 제1컨베이어에 의해 연 속적으로 공급되는 성형팬에서 케이크 시트를 보다 효율적이고 안정적으로 분리할 수 있게 된다. 따라서 케이크 시트를 분리하는 작업에 따른 노동력과 시간을 대폭적으로 줄일 수 있기 때문에 작업의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 케이크 시트가 성형팬에서 자중과 공기압에 의해 안정적이면서 용이하게 분리되기 때문에 케이크 시트의 손상에 따른 제품의 불량률을 최소화시킬 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 개략적인 정면, 측면, 평면구성도로서, 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치는 베이스프레임(10), 제1컨베이어(20), 이송유닛(30), 반전유닛(40), 제2컨베이어(50), 회전유닛(60), 제3컨베이어(70)를 포함 하여 구성된다.

먼저, 베이스프레임(10)은 전체 장치의 몸체 역할을 하는 것으로, 다수의 프레임을 일정 형태로 연결하여 골격을 형성하며, 각각의 회전수단에 구동력을 전달하고, 이를 유기적으로 제어하기 위해 통상의 컨트롤러와 전원장치 및 구동원인 모터(M)가 다수 설치되어 있다.

제1컨베이어(20)는 베이스프레임(10)의 일측에 설치되어 케이크 시트(S)가 담긴 성형팬(P)을 얹어서 이송유닛(30)이 설치된 방향으로 연속적으로 운반하는 것으로, 구동원(M)으로부터 이송에 필요한 동력을 전달받아 무한궤도 운동을 한다.

이러한 제1컨베이어(20)는 체인과 체인풀리에 의해 구동하여 여러 개의 강판조각을 연결한 벨트를 순환시켜서 물품을 운반하는 체인 컨베이어(Belt Conveyor)로 구성됨이 바람직하다.

그리고 제1컨베이어(20)의 상부 양측에는 이동되는 성형팬(P)의 이탈을 방지하는 가이드(21)가 설치되어 있다.

이송유닛(30)은 제1컨베이어(20)의 성형팬(P)이 이동되는 방향 단부에 설치되어 성형팬을 반전유닛(40)으로 하나씩 이송시키는 것으로, 제1컨베이어(20)에 의해 이송되어 오는 성형팬(P)의 위치를 감지하는 센서(31)와, 그 센서(31)에서 출력되는 신호에 따라 구동하는 제1구동모터(32)와, 그 제1구동모터(32)의 회전축에 결합된 스크류(33)와, 그 스크류(33)의 회전방향에 따라 전후로 왕복운동하는 이송 판(36)과, 그 이송판(36)에 결합되어 성형팬(P)의 측면과 로드(38)의 승강에 따라 선택적으로 접촉되는 액추에이터(37)로 구성되어 있다.

이러한 이송유닛(30)은 센서(31)로부터 성형팬(P)의 이송 여부에 따른 신호를 수신하고, 이에 대응하여 제1구동모터(32)의 구동을 제어하는 컨트롤러(미도시)에 의해 유기적으로 작동하게 된다.

여기서, 센서(31)는 대상물의 위치를 감지하여 그 신호를 컨트롤러로 출력하는 근접센서 또는 위치센서로 이루어짐이 바람직하다.

반전유닛(40)은 이송유닛(30)에 의해 이동된 성형팬(P)을 클램핑한 상태로 뒤집어서 성형팬에 담긴 케이크 시트(S)를 낙하시킨 후, 성형팬을 원래의 위치로 이동가능하게 복귀시키는 것으로, 베이스프레임(10)에 회전가능하게 설치된 회전축(41)과, 그 회전축(41)을 정/역회전시키는 제2구동모터(42)와, 그 회전축(41)에 결합되어 제2구동모터(42)에 의해 회전축과 함께 회전되고, 상면에 성형팬(P)이 얹혀지는 반전플레이트(43)와, 그 반전플레이트(43)의 단부에 설치되고, 유압실린더(45)의 동작에 따라 상면에 얹힌 성형팬(P)의 양측을 클램핑하는 한 쌍의 클램프(44)로 구성되어 있다.

또한, 반전유닛(40)은 성형팬(P)에서 케이크 시트(S)를 더욱 안정적이고 용이하게 분리할 수 있도록 하기 위해 베이스프레임(10)의 내측에 설치되어 소정의 압력으로 에어를 공급하는 에어공급부(46)와, 그 에어공급부(46)에 연결되어 컨트롤장치의 제어 신호에 따라 성형팬(P)과 케이크 시트(S)의 틈새로 에어를 분사시키 는 노즐(47)을 포함하여 구성되어 있다.

제2컨베이어(50)는 반전유닛(40)의 회전반경상에 병렬로 설치되어 반전유닛이 성형팬(P)을 뒤집는 과정에서 낙하되는 케이크 시트(S)를 전달받아 이송시키는 것으로, 구동원(M)으로부터 이송에 필요한 동력을 전달받아 무한궤도 운동을 한다.

이러한 제2컨베이어(50)는 구동원(M)에 연결된 구동롤러와, 그 구동롤러에 대응하는 종동롤러와, 그 롤러들의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환운동하는 벨트로 이루어진 벨트 컨베이어(Belt Conveyor)로 구성되어 있다.

여기서, 벨트 컨베이어를 구성하는 벨트는 식품인 케이크 시트를 얹어서 이송시키는 특성상 멜라민 등의 위생적인 재질로 이루어짐이 바람직하다.

아울러 성형팬(P)에서 여러 개의 케이크 시트(S)가 동시에 낙하될 경우에는 제2컨베이어(50)를 복수로 분할하여 연결하고, 그 각각의 회전속도를 서로 다르게 조절하면 된다.

회전유닛(60)은 제2컨베이어(50)의 중간부에 설치되어 제2컨베이어에 의해 이동되는 케이크 시트(S)를 180도로 뒤집는 것으로, 베이스프레임(10)에 설치되는 제3구동모터(64)와, 그 제3구동모터(64)의 회전축에 중심축(62)이 결합되고, 양측에 시트삽입홈(63)이 형성된 회전체(61)를 포함하여 구성된다.

이러한 회전유닛(60)의 시트삽입홈(63)으로 제2컨베이어(50)에 의해 케이크 시트(S)가 삽입되면 제3구동모터(64)에 의해 회전체(61)가 중심축(62)을 중심으로 180도로 회전되면서 케이크 시트(S)를 뒤집은 상태로 다시 제2컨베이어에 얹어 다음 공정 라인으로 전달하게 된다.

이때, 회전체(61)는 케이크 시트(S)가 원심력에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위해 중력 반대방향으로 회전하고, 그 양측에 형성된 시트삽입홈(63)은 케이크 시트(S)의 삽입 및 인출이 용이하도록 내측으로 갈수록 그 상하 폭을 협소하게 형성함이 바람직하다.

제3컨베이어(70)는 반전유닛(40)과 이웃하여 직렬로 설치되고, 이송유닛(30)이 케이크 시트가 담긴 성형팬(P)을 이동시킬 때, 이와 동시에 강제로 밀리면서 반전유닛(40)에서 이탈되는 케이크 시트가 분리된 다른 성형팬(P)을 얹어 적재장소로 배출하는 것으로, 구동원(M)으로부터 이송에 필요한 동력을 전달받아 무한궤도 운동을 한다.

이러한 제3컨베이어(70)는 상술한 제1컨베이어(20)와 마찬가지로 체인과 체인풀리에 의해 구동하여 여러 개의 강판조각을 연결한 벨트를 순환시켜서 물품을 운반하는 체인 컨베이어(Belt Conveyor)로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

오븐에서 굽기 과정을 거친 성형팬(P)에서 케이크 시트(S)를 분리하기 위해서는 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 케이크 시트(S)가 담긴 성형팬(P)을 제1컨베 이어(20)에 연속적으로 공급하면서 각각의 구동원(M)을 작동시키면 성형팬은 제1컨베이어(20)에 의해 이송되게 된다.

이때, 이송유닛(30)의 센서(31)가 이송되어 오는 각각의 성형팬(P)을 감지하여 별도의 컨트롤러로 제1구동모터(32) 구동신호를 출력하고, 그 컨트롤러의 제어신호에 따라 제1구동모터(32)는 정회전함과 동시에 액추에이터의 로드(38)가 하강하게 된다. 그러면 제1구동모터(32)의 회전축에 결합된 스크류(33)가 정회전하면서 그에 나사대우 결합된 이송판(36)을 이동시키게 되고, 이에 따라 이송판(36)에 설치된 액추에이터(37)가 성형팬(P)의 측면을 밀어서 반전유닛의 반전플레이트(43) 상면으로 이송시키게 된다.

반전유닛(40)으로 성형팬(P)이 이동되면 센서가 컨트롤러로 제1구동모터의 역회전 구동신호를 출력하고, 그 컨트롤러의 제어신호에 따라 제1구동모터는 역회전함과 동시에 액추에이터의 로드(38)를 승강시키게 된다. 그러면 이송판(36)은 원래의 위치로 복귀된다.

반전유닛(40)으로 이동된 성형팬(P)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 양측이 반전유닛의 반전플레이트(43) 단부에 설치된 한 쌍의 클램프(44)에 의해 견고하게 클램핑되고, 제2구동모터(42)의 작동에 의해 반전플레이트(43)가 회전축(41)을 중심으로 일정한 회전반경으로 회전되면서 제2컨베이어(20)의 상부에 뒤집힌 상태로 위치되게 된다.

이때, 성형팬(P)과 케이크 시트(S) 사이의 틈새로 에어공급부(46)에서 공급되는 에어가 노즐(47)을 통해 분사된다.

이로써 케이크 시트(S)는 자중에 의해 자연스럽게 낙하되고, 그 케이크 시트는 반전플레이트의 회전반경상에 설치된 제2컨베이어(50)에 의해 일정거리만큼 이동하다가 도 4c에 도시된 바와 같이 회전유닛(60)의 회전체(61)에 형성된 시트삽입홈(63)으로 삽입되고, 제3구동모터(64)의 구동에 의해 회전체(61)가 180도로 회전하면 그에 의해 뒤집혀서 다음 공정 라인으로 이송된다.

케이크 시트(S)가 분리된 성형팬(P)은 반전유닛(40)의 제2구동모터(42)에 의해 회전축(41)이 역회전하면서 원래대로 복귀되고, 도 4d에 도시된 바와 같이 이송유닛(30)에 의해 반전유닛의 반전플레이트(43) 상면으로 이송되는 다른 성형팬(P)에 의해 제3컨베이어(70)로 자연스럽게 밀려나면서 제3컨베이어(70)에 의해 적재장소로 배출되게 된다.

이와 같이 연속적으로 공급되는 성형팬(P)에서 케이크 시트(S)가 상호 간의 간섭과 충돌없이 원활하게 자동 분리되어 다음 공정 라인으로 신속하게 전달될 수 있는 것이다.

따라서 대량 분리작업에 따른 작업성의 향상과 작업인원 등을 최소화시킬 수 있으므로 비용이 저렴하고 수작업에 대비하여 품질의 균일화는 물론 제품불량률이 현저히 감소되는 등 생산효율성을 대폭 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 개략적인 정면 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 개략적인 측면 구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 개략적인 평면 구성도,

도 4a 내지 4d는 본 발명의 실시예에 따른 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치의 작동상태도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스프레임 20: 제1컨베이어

30: 이송유닛 31: 센서

32: 제1구동모터 33: 스크류

36: 이송판 37: 액추에이터

38: 로드

40: 반전유닛 41: 회전축

42: 제2구동모터 43: 반전플레이트

44: 클램프 45: 유압실린더

46: 에어공급부 47: 노즐

50: 제2컨베이어 60: 회전유닛

61: 회전체 62: 중심축

63: 시트삽입홈 64: 제3구동모터

70: 제3컨베이어 P: 성형팬

S: 시트

Claims (6)

1. 베이스프레임과;

   상기 베이스프레임의 일측에 설치되고 시트가 담긴 성형팬을 연속적으로 공급하는 제1컨베이어와;

   상기 제1컨베이어의 성형팬 이송방향 단부에 설치되고 제1컨베이어에 의해 이송되어 오는 성형팬을 하나씩 횡방향으로 이송시키는 이송유닛과;

   상기 이송유닛에 의해 이동된 성형팬을 클램핑하고 뒤집어서 성형팬에 담긴 시트를 낙하시킨 후 성형팬을 원래대로 복귀시키는 반전유닛과;

   상기 반전유닛과 일정간격을 두고 병렬로 설치되고 반전유닛에 의해 낙하되는 시트를 전달받아 이송시키는 제2컨베이어와;

   상기 제2컨베이어의 중간부에 설치되어 이동되는 시트를 180도로 뒤집되, 상기 베이스프레임에 설치된 제3구동모터의 회전축에 중심축이 결합되고 양측에 시트삽입홈이 형성된 회전체로 이루어진 회전유닛과;

   상기 반전유닛과 직렬로 설치되고 반전유닛에 의해 시트가 분리된 성형팬을 배출시키는 제3컨베이어;

   를 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 이송유닛은,

   상기 제1컨베이어에 의해 이송되어 오는 성형팬의 위치를 감지하는 센서와;

   상기 베이스프레임에 설치되고, 상기 센서에서 출력되는 신호에 따라 구동하는 제1구동모터와;

   상기 제1구동모터의 회전축에 결합된 스크류;

   상기 스크류의 회전방향에 따라 전후로 왕복운동하는 이송판;

   상기 이송판에 결합되어 성형팬의 측면과 로드의 승강에 따라 선택적으로 접촉되는 액추에이터;

   를 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 반전유닛은,

   상기 베이스프레임에 회전가능하게 설치된 회전축과;

   상기 회전축을 정/역회전시키는 제2구동모터;

   상기 제2구동모터에 의해 회전축과 함께 회전되고, 상면에 성형팬이 얹혀지는 반전플레이트와;

   상기 반전플레이트의 단부에 설치되고, 유압실린더의 동작에 따라 성형팬의 양측을 클램핑하는 한 쌍의 클램프;

   를 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 반전유닛은,

   상기 베이스프레임의 내측에 설치되어 소정의 압력으로 에어를 공급하는 에어공급부와;

   상기 에어공급부에 연결되고 성형팬의 내측으로 에어를 분사시키는 노즐;

   을 포함하는 성형팬에서 케이크 시트를 분리하는 장치.

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