KR101838613B1 - 생크림 정량 충진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빵 제조 시 반죽의 내부로 고점도의 생크림을 자동 및 연속적으로 정량 충진할 수 있게 하는 생크림 정량 충진장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치는, 테이블에 장착되며, 반죽의 내부에 충진될 생크림을 수용하는 실린더를 가지는 수용부; 실린더에 수용된 생크림을 간헐적으로 가압하는 가압램을 가지는 가압부; 및 가압램에 의해 가압된 생크림의 배출을 안내하는 실리콘 호스, 및 실리콘 호스 내부에 채워진 생크림을 가압해 정량 배출시키는 롤러펌프를 가지는 충진부;를 포함하되, 가압램은 롤러펌프에 의한 생크림 배출 시에만 실린더에 수용된 생크림을 가압함과 동시에 배출되는 생크림의 압력만큼 실린더에 수용된 생크림을 가압한다.

Description

생크림 정량 충진장치{DEVICE FOR FILLING FIXED QUANTITY OF WHIPPING CREAM}

본 발명은 빵 제조 시 반죽의 내부로 고점도의 생크림을 충진할 수 있게 하는 생크림 정량 충진장치에 관한 것이다.

일반적으로 통상의 크림빵 등을 제조하기 위해서는 곡식 가루와 물로 된 반죽의 내부에 생크림을 충진 시킨 후, 생크림이 충진된 반죽을 오븐(oven) 등을 이용해 구워 제조하게 된다.

그런데, 전술한 크림빵 제조 시 생크림의 충전은 제빵사의 수작업으로 이루어지기 때문에 제빵사의 숙련도에 따라 생크림의 충진량이 상이할 뿐만 아니라 숙련된 제빵사라 하더라도 생크림의 충진량이 상이하여 제품의 신뢰도를 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자는 자동이면서 연속적으로, 그리고 정량으로 생크림을 충진할 수 있는 방법을 강구하게 되었으며, 그 결과물로 본 발명을 출원하기에 이르렀다.

한편, 본 발명자는 본 발명에 이르기에 앞서 다수의 선행문헌들, 예를 들면 "대한민국 공개특허 제 10-2017-0125702 호(명칭: 유압식 액체충진장치)", "대한민국 등록실용신안 제 20-0443115 호(명칭: 화장품용 고점도 제형의 멀티 충진장치), "대한민국 등록특허 제 10-1747198 호(명칭: 화장료 충진장치)", "대한민국 등록특허 제 10-1293447 호(명칭: 장류를 팩에 포장하는 충진장치)" 및 "대한민국 공개특허 제 10-2000-0009635 호(명칭: 가래떡에 내부충진물을 주입한 떡볶이 제조방법 및 장치)" 등을 참고하여 반죽의 내부에 생크림을 충진하고자 하였으나, 전술한 선행문헌들로는 본 발명의 목적 중 하나, 즉 정량으로 생크림이 충진되지 않음을 확인할 수 있었다.

이는 생크림의 특징, 즉 생크림은 화장료 또는 장류에 비하여 고점도이면서 내부에 기포들이 존재하고, 그리고 생크림 자체가 가벼운 것에 기인하는 것으로 여겨진다.

본 발명은 빵 제조 시 반죽의 내부로 고점도의 생크림을 자동 및 연속적으로 정량 충진할 수 있게 하는 생크림 정량 충진장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치는, 테이블에 장착되며, 반죽의 내부에 충진될 생크림을 수용하는 실린더를 가지는 수용부; 실린더에 수용된 생크림을 간헐적으로 가압하는 가압램을 가지는 가압부; 및 가압램에 의해 가압된 생크림의 배출을 안내하는 실리콘 호스, 및 실리콘 호스 내부에 채워진 생크림을 가압해 정량 배출시키는 롤러펌프를 가지는 충진부;를 포함하되, 가압램은 롤러펌프에 의한 생크림 배출 시에만 실린더에 수용된 생크림을 가압함과 동시에 배출되는 생크림의 압력만큼 실린더에 수용된 생크림을 가압할 수 있다.

구체적으로, 실린더는 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되 폐쇄된 하부가 테이블을 관통하도록 장착되며, 실린더의 하부 중심부에는 생크림을 충진부 측으로 안내하는 배출관로가 연결되고, 배출관로에는 압력센서가 장착되며, 실린더의 폐쇄된 하부는 실린더의 측면 측에서부터 배출관로 측으로 오목하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

구체적으로 수용부는, 실린더에 수용된 생크림을 냉장 보관할 수 있게 하는 냉각수단;을 더 포함하며, 냉각수단은, 실린더의 외측면에 냉각부가 부착되는 하나 이상의 열전소자; 열전소자의 발열부 측의 열을 흡수하는 냉각자켓; 냉각자켓의 내부를 유동하면서 발열부 측의 열을 흡수한 냉각수가 유입 저장되는 냉각수 저장탱크; 및 냉각수 저장탱크 측으로 유입된 냉각수를 공급 받아 냉각시키는 라디에이터;를 포함하되, 냉각자켓과 냉각수 저장탱크는 제 1 냉각유로에 의해 연결되고, 냉각수 저장탱크와 라디에이터 사이에는 냉각수 저장탱크의 냉각수를 라디에이터에 유입시킴과 동시에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프가 개재되며, 라디에이터에 의해 냉각된 냉각수는 제 2 냉각유로에 의해 냉각자켓과 연결될 수 있다.

더 구체적으로 실린더와 열전소자의 냉각부 사이에는 알루미늄 패드가 개재되고, 라디에이터에는 하나 이상의 냉각팬이 장착되며, 열전소자는 제 1 냉각유로 및 제 2 냉각유로에 간섭되지 않게 실린더를 마감하는 단열커버에 의해 외부로 노출되지 않을 수 있다.

구체적으로, 가압램은 실린더의 개방된 상부를 통해 실린더의 내부로 끼워질 수 있는 외경을 가지는 원반의 제공되되, 가압램의 하부는 실린더의 하부에 대응되도록 외경 측에서 하부 중심부 측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성되고, 가압램의 외경 측에는 오링이 끼워질 수 있다.

더 구체적으로, 가압램에는 실린더에 수용된 생크림 가압 시 생크림과 가압램 하부 사이의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 공기배출공이 가압램을 수직으로 관통하여 형성되며, 가압램의 상부에는 공기배출공을 단속하는 밸브가 장착될 수 있다.

구체적으로 가압부는 "∩"자 형상을 가지며, 실린더에 간섭되지 않게 테이블의 상부에 장착되는 상부프레임에 지지되어 가압램을 승강 운동시키는 승강수단;을 더 포함하며, 승강수단은 실린더의 개방된 상부와 마주하는 상부프레임의 상부 측에 장착된 브라켓의 일측에 장착되는 승강 모터; 및 브라켓을 수직으로 관통하면서 브라켓에 승강 가능하게 지지되고, 하부는 연결플랜지에 의해 가압램의 상부와 연결되되 웜 감속기를 매개로 승강 모터와 연결되어 가압램을 승강 운동시키는 승강 스크류;를 더 포함할 수 있다.

더 구체적으로, 승강수단은 가압램의 승강 운동 시 가압램의 회전을 방지하는 한 쌍의 가이드 바아;를 더 포함하며, 가이드 바아들은 브라켓에 장착된 볼부시를 수직으로 관통하면서 브라켓에 슬라이딩 가능하게 지지되며, 가이드 바아들의 하부는 가압램의 상부에 고정 장착될 수 있다.

더 구체적으로, 승강수단은 생크림 가압 완료 후 실린더의 개방된 상부 외측으로 상승하는 가압램을 설정된 원점위치에 복귀시키는 원점센서;를 더 포함하되, 원점센서는 가압램의 외경 측과 마주하는 상부프레임의 내측 상부 측에 배치될 수 있다.

더 구체적으로, 승강수단은 원점센서의 상부 측에 배치되는 제 1 리미트 스위치 및 어느 하나의 볼부시에 인접하게 브라켓의 상부에 장착되는 제 2 리미트 스위치를 더 포함하되, 제 1 리미트 스위치는 가압램이 접촉되면 이를 제어부 측으로 신호출력하고, 제어부는 승강 모터의 구동을 중지시키며, 제 2 리미트 스위치는 볼부시를 따라 안내되는 가이드 바아의 상부 측에 장착된 멈춤쇠가 접촉되면 이를 신호로 출력하고, 제어부는 승강 모터의 구동을 중지시킬 수 있다.

구체적으로, 실리콘 호스의 일단은 상기 배출관로의 연장단에 연결되며, 실리콘 호스의 타단은 테이블을 받쳐 지지하는 하부프레임의 전면 측으로 연장되되, 실리콘 호스의 타단에는 배출노즐이 연결되고, 배출노즐은 롤러펌프와 함께 테이블의 하부에 고정될 수 있다.

구체적으로 롤러펌프는, 실리콘 호스가 관통하는 펌프 하우징; 및 펌프 하우징의 내부에 회전 가능하게 배치되며, 펌프 하우징의 내부를 지나는 실리콘 호스를 가압해 실리콘 호스 내부에 채워진 생크림을 정량 배출시키는 가압로더;를 포함할 수 있다.

구체적으로, 펌프 하우징은 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 수평한 원통형상으로 제공되며, 펌프 하우징의 개방된 일측은 펌프 커버에 의해 마감되고, 펌프 하우징의 측면 하부 측에는 실리콘 호스가 삽입되는 입구공이 형성되고, 배출노즐과 마주하는 펌프 하우징의 측면에는 펌프 하우징 내부로 삽입된 실리콘 호스가 나가는 출구공이 형성되되, 입구공을 통해 펌프 하우징 내부로 삽입된 실리콘 호스는 펌프 하우징의 내주면을 따라 안내되면서 출구공을 통해 펌프 하우징의 외부로 연장될 수 있다.

구체적으로 가압로더는, 보스; 보스의 외주면에서 펌프 하우징의 내주면 측으로 연장되는 다수의 암; 및 각각의 암의 연장단 측에 회전 가능하게 장착되는 가압롤러;들을 포함하며, 보스는, 펌프 하우징의 폐쇄된 타측에 고정 장착되는 가압모터의 회전축과 연결되고, 어느 하나의 가압롤러는 입구공 측에서부터 출구공 측으로 실리콘 호스를 가압해 정량의 생크림이 배출되게 하며, 생크림을 정량 배출 시킨 가압롤러는 출구공에 인접한 실리콘 호스를 가압한 상태로 멈출 수 있다.

더 구체적으로, 가압로더에 의한 생크림의 정량 배출은 가압모터의 회전수에 의해 제어될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 반죽의 내부에 충진될 생크림을 수용하는 수용부와, 수용부에 수용된 생크림을 간헐적으로 가압하는 가압부, 및 가압부에 의해 가압된 생크림을 정량 배출하는 충진부를 포함하되, 가압부가 배출되는 생크림의 압력만큼 수용부에 수용된 생크림을 충진부 측으로 가압하기 때문에 고점도의 생크림을 자동 및 연속적으로 반죽의 내부에 정량 충진시킬 수 있게 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 생크림을 수용하는 실린더에 냉각수단이 장착되기 때문에 실린더에 수용된 생크림을 10℃ 이하로 냉장 보관할 수 있게 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 실린더의 하부 오목하게 만곡된 곡류을 가지도록 형성하고, 가압램의 하부가 볼록하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성되기 때문에 실린더에 수용된 생크림을 전량 충진부 측으로 가압할 수 있게 하는 이점이 있다.

게다가, 본 발명은 가압부의 가압램이 생크림 배출 시에만 실린더 내부에 수용된 생크림을 가압하기 때문에 생크림 내부에 존재하는 기포가 몰리거나 파괴되지 않게 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치를 나타낸 분해 사시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 수용부, 가압부 및 충진부를 확대하여 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 롤러펌프를 확대하여 나타낸 도면이며, 그리고
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치의 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4c는 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 반죽(도시되지 않음)의 내부에 충진될 생크림(C; 도 4a 내지 4c 참조)을 수용하는 수용부(110)와, 수용부(110)에 수용된 생크림(C)을 간헐적으로 가압하는 가압부(140), 및 가압부(140)에 의해 가압된 생크림(C)을 정량 토출하는 충진부(170)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 수용부(110), 가압부(140) 및 충진부(170)를 제어하는 제어부(194)를 더 포함한다.

먼저, 수용부(110)는 수평한 테이블(10)에 장착되는 실린더(112)를 포함한다.

실린더(112)는 내부에 생크림(C)을 수용할 수 있도록 형성된다. 즉 실린더(112)는 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공된다.

이렇게 형성된 실린더(112)는 폐쇄된 하부 측이 테이블(10)을 관통하도록 테이블(10)에 장착된다. 그리고 테이블(10)은 지면으로부터 연장된 하부프레임(20)에 의해 지면과 이격되게 지지되며, 하부프레임(20)의 하부에는 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 캐스터(22)들이 장착된다.

여기서, 하부프레임(20)은 테이블(10)을 받쳐 지지할 수 있도록 통상의 프로파일(profile)들을 결합하여 형성된다.

한편, 테이블(10)을 관통한 실린더(112)의 하부 중심부에는 실린더(112) 내부에 수용된 생크림(C)을 충진부(170) 측으로 안내하는 배출관로(114)가 연결되며, 실린더(112)의 폐쇄된 하부는 배출관로(114) 측으로 생크림(C)이 전량 유동될 수 있도록 실린더(112)의 측면 측에서부터 배출관로(114) 측으로 오목하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성된다.

여기서, 실린더(112)의 하부가 수평한 평면으로 제공되면 실린더(112)의 측면 측과 하부 측 사이의 생크림(C)은 배출관로(114) 측으로 유동되지 못하고 고체화되면서 역압이 발생하게 되고, 실린더(112)의 하부가 통상의 호퍼 형상으로 제공되면 후술하는 가압부(140)의 가압램(142)을 호퍼에 대응하는 형상으로 형성시켜야 하기 때문에 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)의 높이가 높아지게 되고, 그로 인해 협소한 공간에 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)를 설치하기 어렵게 된다.

그리고 배출관로(114)에는 배출관로(114)의 내부를 유동하는 생크림(C)의 압력을 감지하는 통상의 압력센서(116)가 장착되며, 압력센서(116)는 제어부(194)와 전기적으로 연결된다.

여기서, 배출관로(114)와 압력센서(116)의 연결 관계는 주지관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 수용부(110)는 실린더(112)에 수용된 생크림(C)을 10℃ 이하의 온도로 냉장 보관할 수 있게 하는 냉각수단(118)을 더 포함한다.

냉각수단(118)은 테이블(10) 상부 측으로 노출된 실린더(112)의 외측면에 부착되는 하나 이상의 열전소자(120)를 포함한다.

열전소자(120)는 제어부(194)와 전기적으로 연결되며, 열전소자(120)는 도시된 바와 같이 열전소자(120)의 냉각부(122a)가 실린더(112)의 외측면에 밀착되게 장착되되, 열전소자(120)의 냉각부(122a)와 실린더(112) 외측면 사이에는 냉각효율을 높일 수 있도록 열전도율 및 가공성이 우수한 알루미늄패드(124)가 개재된다.

한편, 열전소자(120)의 발열부(122b) 측에는 발열부(122b)의 열을 흡수하는 냉각자켓(126)이 부착된다.

냉각자켓(126)의 내부에는 열교환 매체, 바람직하게는 냉각수가 순환되는데, 이를 위해서 냉각자켓(126)에 인접하게는 냉각수 저장탱크(128)가 마련되고, 냉각수 저장탱크(128)에 인접하게는 라디에이터(130) 및 냉각수 저장탱크(128)와 라디에이터(130) 사이에 개재되면서 제어부(194)와 전기적으로 연결되는 냉각수 순환펌프(132)가 마련된다.

즉, 냉각자켓(126)을 유동하면서 발열부(122b)을 열을 흡수한 냉각수는 제 1 냉각유로(134a)를 통해 냉각수 저장탱크(128)로 유입되고, 냉각수 저장탱크(128)로 유입된 냉각수, 다시 말해 열을 흡수한 냉각수는 냉각수 순환펌프(132)에 의해 라디에이터(130) 측으로 유입되며, 라디에이터(130)를 유동하면서 냉각이 이루어진 냉각수는 제 2 냉각유로(134b)를 통해 다시 냉각자켓(126) 측으로 유입되어 유동하면서 발열부(122b)을 열을 흡수하게 된다.

여기서, 라디에이터(130)에는 라디에이터(130)의 코어부분을 통과하는 공기량을 증대시키기 위해 하나 이상의 냉각팬(136; cooling air fan)이 장착되며, 실린더(112)에 부착된 열전소자(120)는 제 1 및 제 2 냉각유로(134a, 134b)에 간섭되지 않게 실린더(112)의 외측면을 마감하는 단열커버(138)에 의해 외부로 노출되지 않게 마감된다.

가압부(140)는 실린더(112)에 수용된 생크림(C)을 가압하는 가압램(142)을 포함한다.

가압램(142)은 실린더(112)의 개방된 상부를 통해 실린더(112)의 내부로 끼워질 수 있는 외경을 가지는 원반의 제공되되, 가압램(142)의 하부는 실린더(112)의 하부에 대응되게 형성된다. 즉, 가압램(142)의 하부는 가압램(142)의 외경 측에서 가압램(142)의 하부 중심부 측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성된다.

따라서, 실린더(112)의 내부로 끼워진 가압램(142)의 하부와 실린더(112)의 하부는 서로 정합(整合)되며, 가압램(142)의 외경 측에는 생크림(C) 가압 시 생크림(C)이 가압램(142)의 외경 측으로 유출되는 것을 방지하는 오링(144)이 끼워진다.

그리고 가압램(142)에는 실린더(112)에 수용된 생크림(C) 가압 시 생크림(C)과 가압램(142) 하부 사이의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 공기배출공(146)이 가압램(142)을 수직으로 관통하여 형성되며, 가압램(142)의 상부에는 공기배출공(146)을 단속하는 밸브(148)가 장착된다.

한편, 가압부(140)는 가압램(142)을 승강 운동시키는 승강수단(150)을 더 포함한다.

승강수단(150)은 도시된 바와 같이 대략 "∩"자 형상을 가지며 테이블(10)의 상부로 노출된 실린더(112)에 간섭되지 않게 테이블(10)의 상부에 장착되는 상부프레임(30)에 지지된다.

이러한 승강수단(150)은 제어부(194)와 전기적으로 연결되는 승강 모터(152)와, 승강 모터(152)의 작동에 의해 회전하면서 승강 작동을 하는 승강 스크류(154)를 포함한다.

승강 모터(152)는 실린더(112)의 개방된 상부와 마주하는 상부프레임(30)의 상부 측에 장착된 브라켓(32)의 일측에 장착되며, 승강 스크류(154)는 브라켓(32)을 수직으로 관통하면서 브라켓(32)에 승강 가능하게 지지된다.

이때, 승강 스크류(154)의 하부는 연결플랜지(156)에 의해 가압램(142)의 상부와 연결되고, 승강 모터(152)와 승강 스크류(154)는 통상의 웜 감속기(158)를 매개로 연결되되 웜 감속기(158)와 승강모터(152)의 회전축은 통상의 커플링(coupling)을 매개로 연결된다.

그리고 승강수단(150)은 승강 모터(152) 및 승강 스크류(154)의 작동에 의한 가압램(142)의 승강 운동 시 가압램(142)의 회전을 방지하는 한 쌍의 가이드 바아(160)를 더 포함한다.

가이드 바아(160)들은 승강 스크류(154)와 마찬가지로 브라켓(32)을 수직으로 관통하면서 브라켓(32)에 슬라이딩 가능하게 지지되는데, 이를 위해서 브라켓(32)에는 가이드 바아(160)들을 안내하는 볼부시(162)가 장착되며, 가이드 바아(160)들의 하부는 도시된 바와 같이 연결플랜지(156) 및 밸브(148)에 간섭되지 않게 가압램(142)의 상부에 고정 장착된다.

여기서, 승강수단(150)에 의한 가압램(142)의 승강 구동은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 그리고 승강모터(152)로는 AC모터의 장점과 DC모터의 장점을 결합함과 동시에 위치제어가 가능한 통상의 Brushless DC(BLDC) 모터를 채택하고, 브라켓(32)의 외측으로 노출되는 승강 스크류(154)는 도시된 바와 같이 브라켓(32)에 고정되는 스크류 보호캡(164)에 의해 외부로 노출되지 않으며, 승강 스크류(154)와 웜 감속기(158)의 연결 관계 및 웜 감속기(158)와 승강모터(152)의 연결 관계는 주지관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 승강수단(150)은 생크림(C) 가압 완료 후 실린더(112)의 개방된 상부 외측으로 상승하는 가압램(142)을 설정된 원점위치에 멈추게(복귀) 하는 원점센서(166)를 더 포함한다.

원점센서(166)는 제어부(194)와 전기적으로 연결되며, 도시된 바와 같이 가압램(142)의 외경 측과 마주하는 상부프레임(30)의 내측 상부 측에 배치된다.

즉, 가압램(142)을 복귀시키기 위해서 제어부(194)에 구비된 원점복귀 스위치(도시되지 않음)를 작동시키면 승강 모터(152)는 구동됨과 동시에 목표속도까지 가속되어 가압램(142)을 복귀시키는데, 이때 복귀되는 가압램(142)이 원점센서(166)에 감지되면 원점센서(166)는 이를 제어부(194) 측으로 출력하고, 제어부(194)는 승강 모터(152)의 구동을 중지시켜 가압램(142)의 원점복귀를 완료하게 된다.

그리고 승강수단(150)은 제어부(194)와 전기적으로 연결되며, 가압램(142)의 상승 및 하강 위치를 제어하는 제 1 및 제 2 리미트 스위치(168a, 168b)를 더 포함한다.

제 1 리미트 스위치(168a)는 가압램(142)의 상승을 제한하는 것으로, 제 1 리미트 스위치(168a)는 도시된 바와 같이 원점센서(166)의 상부 측에 배치된다. 이렇게 배치된 제 1 리미트 스위치(168a)에 가압램(142)이 접촉되면 제 1 리미트 스위치(168a)는 이를 제어부(194) 측으로 출력하고, 제어부(194)는 승강 모터(152)의 구동을 중지시켜 가압램(142)이 더 이상 상승하지 못하게 한다.

반대로, 제 2 리미트 스위치(168b)는 가압램(142)의 하강을 제한하는 것으로, 제 2 리미트 스위치(168b)는 도시된 바와 같이 브라켓(32)의 상부에 장착되되 어느 하나의 볼부시(162)에 인접하게 배치된다. 이렇게 배치된 제 2 리미트 스위치(168b)에 가이드 바아(160)의 상부 측에 장착된 멈춤쇠(169)가 접촉되면 제 2 리이트 스위치(168b)는 이를 제어부(194) 측으로 신호로 출력하고, 제어부(194)는 승강 모터(152)의 구동을 중지시켜 가압램(142)이 더 이상 하강하지 못하게 한다.

한편, 상부프레임(30) 및 하부프레임(20)의 양측면 및 배면은 외장커버(40)에 의해 마감되며, 개방된 하부프레임(20)의 전면은 테두리는 내부에 개구가 형성된 도어 프레임(42)에 의해 결합되고, 도어 프레임(42)의 개구는 도어(44)에 의해 개폐 된다. 그리고 전술한 수용부(110)의 냉각수 저장탱크(128), 라디에이터(130), 냉각수 순환펌프(132) 및 냉각팬(136)은 상부프레임(30)의 배면을 마감한 외장커버(40)의 배면에 장착된다.

충진부(170)는 반죽에 충진 될 생크림(C)의 배출을 안내하는 실리콘 호스(172)와, 실리콘 호스(172) 내부에 채워진 생크림(C)을 정량 배출시키는 롤러펌프(176)를 포함한다.

실리콘 호스(172)는 도시된 바와 같이 일단이 실린더(112)의 하부에 연결된 배출관로(114)의 연장단에 연결되며, 실리콘 호스(172)의 타단은 하부프레임(20)의 전면 측으로 연장된다.

그리고 실리콘 호스(172)의 타단에는 배출노즐(174)이 연결되는데, 배출노즐(174)은 도어 프레임(42)을 관통해 도어 프레임(42)의 외측으로 노출되며, 배출노즐(174)은 롤러펌프(176)와 함께 테이블(10)의 하부에 고정 된다.

롤러펌프(176)는 배출관로(114)와 배출노즐(174) 사이, 바람직하게는 배출노즐(174) 측에 인접하게 배치된다.

롤러펌프(176)는 실리콘 호스(172)가 관통하는 펌프 하우징(178)과, 펌프 하우징(178)의 내부를 지나는 실리콘 호스(172)를 가압해 실리콘 호스(172) 내부에 채워진 생크림(C)을 정량 배출시키는 가압로더(184)를 포함한다.

펌프 하우징(178)은 도시된 바와 같이 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 수평한 원통형상으로 제공되며, 펌프 하우징(178)의 개방된 일측은 펌프 커버(180)에 의해 마감된다.

이때, 펌프 하우징(178)의 측면 하부 측에는 실리콘 호스(172)가 삽입되는 입구공(182a)이 형성되며, 배출노즐(174)과 마주하는 펌프 하우징(178)의 측면에는 펌프 하우징(178) 내부로 삽입된 실리콘 호스(172)가 나가는 출구공(182b)이 형성된다.

그리고 입구공(182a)을 통해 펌프 하우징(178) 내부로 삽입된 실리콘 호스(172)는 펌프 하우징(178)의 내주면을 따라 안내되면서 출구공(182b)을 통해 펌프 하우징(178)의 외부로 연장된다.

가압로더(184)는 도시된 바와 같이 펌프 하우징(178)의 내부에 회전 가능하게 배치된다.

가압로더(184)는 보스(186)와, 보스(186)의 외주면에서 펌프 하우징(178)의 내주면 측으로 연장되는 다수의 암(188), 및 각각의 암(188)의 연장단 측에 회전 가능하게 장착되는 가압롤러(190)들을 포함한다.

이렇게 형성된 가압로더(184)는 제어부(194)와 전기적으로 연결되는 가압모터(192)에 의해 회전되고, 가압모터(192)는 도시된 바와 같이 펌프 하우징(178)의 폐쇄된 타측의 외측면에 고정 장착되며, 가압모터(186)의 회전축은 펌프 하우징(178)의 타측을 관통해 가압로더(184)의 보스(186)와 연결된다.

한편, 가압롤러(190)들은 가압모터(192)의 작동에 의해 보스(186) 및 암(188)을 따라 안내되면서 직접적으로 펌프 하우징(178) 내부를 지나는 실리콘 호스(172)를 가압하는데, 이때 어느 하나의 가압롤러(190)는 입구공(182a) 측에서부터 출구공(182b) 측으로 실리콘 호스(172)를 가압해 정량의 생크림(C)이 배출되게 하며, 생크림(C)을 정량 배출 시킨 어느 하나의 가압롤러(190)는 출구공(182b)에 인접한 실리콘 호스(172)를 가압한 상태로 멈추게 된다.

그리고 전술한 바와 같이 가압롤러(190)들에 의해 생크림(C)이 배출되어 나가면 배출관로(114) 내부 압력이 변화되는데, 배출관로(114) 내부 압력이 변화하면 이를 압력센서(116)가 감지하여 제어부(194) 측으로 출력하고, 제어부(194)는 배출관로(114) 내부의 압력이 설정 압력에 도달하도록 가압부(140)를 작동시켜 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이를 생크림(C)으로 채워 넣는다.

여기서 배출노즐(174)을 통해 배출되는 생크림(C)의 양은 가압모터(184)의 회전수에 의해 결정되며, 가압모터(186)로는 승강모터(152)와 마찬가지로 AC모터의 장점과 DC모터의 장점을 결합함과 동시에 위치제어가 가능한 통상의 Brushless DC(BLDC) 모터를 채택한다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)의 작동상태를 간략하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)를 이용해 정량의 생크림(C)을 반죽 내부로 충진시키기 위해서는, 우선 생크림(C)을 실린더(112) 내부에 수용시킨 상태 하에서 가압부(140)를 작동시켜 가압램(142)을 실린더(112) 내부로 하강시킨다.

이때, 가압램(142)을 실린더(112) 내부로 하강 시 가압램(142)과 생크림(C) 사이의 공기가 외부로 배출되도록 밸브(148)를 개방시킨 상태 하에서 가압램(142)을 하강시키며, 가압램(142)과 생크림(C) 사이의 공기가 완전히 배출되면 공기배출공(146)이 차단되도록 밸브(148)를 차단시킨다.

여기서, 공기의 배출 완료는 공기배출공(146) 및 밸브(148)을 통해 올라오는 생크림(C)을 육안으로 확인하여 알 수 있다.

가압램(142)과 생크림(C) 사이의 공기 배출이 완료되면, 밸브(148)를 차단시킨 상태 하에서 생크림(C)이 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이에 채워지도록 가압램(142)을 계속 하강시킨다. 그리고 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이에 생크림(C)이 설정압력으로 채워지면 압력센서(116)가 이를 감지하고, 압력센서(116)는 이를 제어부(194) 측으로 신호로 출력하며, 제어부(194)는 가압부(140)의 승강모터(152)의 작동을 중지시킨다.

전술한 바와 같이 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이에 생크림(C)이 설정압력으로 채워지면, 반죽을 도어 프레임(42) 외부로 노출된 배출노즐(174)의 끼운 상태 하에서 제어부(194)의 충진 스위치(도시되지 않음)를 작동시켜 생크림(C)을 반죽 내부에 충진시킨다.

충진 스위치가 작동되면, 제어부(194)는 롤러펌프(176)의 가압모터(192)를 작동시키고, 작동되는 가압모터(192)에 의해 가압로더(184)는 회전되는데, 이때 실리콘 호스(172)를 가압하고 있던 가압롤러(190)는 출구공(182b)을 지나게 되고 후행하는 또 다른 가압롤러(190)는 입구공(182a) 측에서부터 출구공(182b) 측으로 안내되면서 실리콘 호스(172)를 가압해 정량의 생크림(C)이 배출노즐(174)을 통해 배출되게 한다.

그리고 생크림(C)이 정량 배출되면, 즉 가압모터(192)가 설정된 회전수에 도달하면 제어부(194)는 가압모터(192)의 작동을 중지시키는데, 이에 의해 생크림(C)을 정량 배출시킨 가압롤러(190)는 출구공(182b)에 인접한 실리콘 호스(172)를 가압한 상태로 멈추게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 생크림(C)이 정량 배출되는 과정에서 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이의 압력은 설정 압력 미만으로 떨어지는데, 이때 압력센서(116)를 이를 감지해 제어부(194) 측으로 신호로 출력하고, 제어부(194)는 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이의 압력이 설정압력에 도달하도록 승강모터(152)를 작동시켜 가압램(142)을 하강시킨다.

그리고 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이에 채워지는 생크림(C)의 압력이 설정압력에 도달하면, 압력센서(116)는 이를 감지해 제어부(194) 측으로 신호로 출력하고, 제어부(194)는 승강모터(152)의 작동을 중지시킨다.

이렇게 배출관로(114) 및 가압롤러(190)에 가압된 실리콘 호스(172) 사이에 다시 생크림(C)이 설정압력으로 채워지면, 또 다른 반죽을 배출노즐(174)에 끼운 상태 하에서 충진 스위치를 작동시켜 반죽 내부에 생크림(C)을 충진시킨다.

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 반죽의 내부에 충진될 생크림(C)을 수용하는 수용부(110)와, 수용부(110)에 수용된 생크림(C)을 간헐적으로 가압하는 가압부(140), 및 가압부(140)에 의해 가압된 생크림(C)을 정량 배출하는 충진부(170)를 포함하되, 가압부(140)가 배출되는 생크림(C)의 압력만큼 수용부(110)에 수용된 생크림(C)을 충진부(170) 측으로 가압하기 때문에 고점도의 생크림(C)을 자동 및 연속적으로 반죽의 내부에 정량 충진시킬 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 생크림(C)을 수용하는 실린더(112)에 냉각수단(118)이 장착되기 때문에 실린더(112)에 수용된 생크림(C)을 10℃ 이하로 냉장 보관할 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 실린더(112)의 하부 및 가압램(142)의 하부가 볼록하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성되기 때문에 실린더(112)에 수용된 생크림(C)을 전량 충진부(170) 측으로 가압할 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따른 생크림 정량 충진장치(100)는 가압부(140)의 가압램(142)이 생크림(C) 배출 시에만 실린더(112) 내부에 수용된 생크림(C)을 가압하기 때문에 생크림(C) 내부에 존재하는 기포가 몰리거나 파괴되지 않게 한다.

상기와 같은 생크림 정량 충진장치(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100 : 생크림 정량 충진장치 110 : 수용부
112 : 실린더 114 : 배출관로
116 : 압력센서 118 : 냉각수단
120 : 열전소자 124 : 알루미늄 패드
126 : 냉각자켓 128 : 냉각수 저장탱크
130 : 라디에이터 132 : 냉각수 순환펌프
136 : 냉각팬 138 : 단열커버
140 : 가압부 142 : 가압램
144 : 오링 146 : 공기배출공
148 : 밸브 150 : 승강수단
152 : 승강 모터 154 : 승강스크류
156 : 연결플랜지 158 : 웜 감속기
160 : 가이드 바아 162 : 볼부시
164 : 스크류 보호캡 166 : 원점센서
168a : 제 1 리미트 스위치 168 : 제 2 리미트 스위치
170 : 충진부 172 : 실리콘 호스
174 : 배출노즐 176 : 롤러펌프
178 : 펌프하우징 180 : 펌프커버
182a : 입구공 182b : 출구공
184 : 가압로더 186 : 보스
188 : 암 190 : 가압롤러
192 : 가압모터 194 : 제어부

Claims (15)

1. 테이블에 장착되며, 반죽의 내부에 충진될 생크림을 수용하는 실린더를 가지는 수용부;
   상기 실린더에 수용된 생크림을 간헐적으로 가압하는 가압램을 가지는 가압부; 및
   상기 가압램에 의해 가압된 생크림의 배출을 안내하는 실리콘 호스, 및 상기 실리콘 호스 내부에 채워진 생크림을 가압해 정량 배출시키는 롤러펌프를 가지는 충진부;를 포함하되,
   상기 가압램은 상기 롤러펌프에 의한 생크림 배출 시에만 상기 실린더에 수용된 생크림을 가압함과 동시에 배출되는 생크림의 압력만큼 상기 실린더에 수용된 생크림을 가압하며,
   상기 가압램은 상기 실린더의 개방된 상부를 통해 상기 실린더의 내부로 끼워질 수 있는 외경을 가지는 원반의 제공되되,
   상기 가압램의 하부는 상기 실린더의 하부에 대응되도록 외경 측에서 하부 중심부 측으로 볼록하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성되고,
   상기 가압램의 외경 측에는 오링이 끼워지는 생크림 정량 충진장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 실린더는 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되 폐쇄된 하부가 상기 테이블을 관통하도록 장착되며,
   상기 실린더의 하부 중심부에는 생크림을 상기 충진부 측으로 안내하는 배출관로가 연결되고,
   상기 배출관로에는 압력센서가 장착되며,
   상기 실린더의 폐쇄된 하부는 상기 실린더의 측면 측에서부터 상기 배출관로 측으로 오목하게 만곡된 곡률을 가지도록 형성되는 생크림 정량 충진장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수용부는,
   상기 실린더에 수용된 생크림을 냉장 보관할 수 있게 하는 냉각수단;을 더 포함하며,
   상기 냉각수단은,
   상기 실린더의 외측면에 냉각부가 부착되는 하나 이상의 열전소자;
   상기 열전소자의 발열부 측의 열을 흡수하는 냉각자켓;
   상기 냉각자켓의 내부를 유동하면서 상기 발열부 측의 열을 흡수한 냉각수가 유입 저장되는 냉각수 저장탱크; 및
   상기 냉각수 저장탱크 측으로 유입된 냉각수를 공급 받아 냉각시키는 라디에이터;를 포함하되,
   상기 냉각자켓과 상기 냉각수 저장탱크는 제 1 냉각유로에 의해 연결되고,
   상기 냉각수 저장탱크와 상기 라디에이터 사이에는 상기 냉각수 저장탱크의 냉각수를 상기 라디에이터에 유입시킴과 동시에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프가 개재되며,
   상기 라디에이터에 의해 냉각된 냉각수는 제 2 냉각유로에 의해 상기 냉각자켓과 연결되는 생크림 정량 충진장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 실린더와 상기 열전소자의 상기 냉각부 사이에는 알루미늄 패드가 개재되고,
   상기 라디에이터에는 하나 이상의 냉각팬이 장착되며,
   상기 열전소자는 상기 제 1 냉각유로 및 상기 제 2 냉각유로에 간섭되지 않게 상기 실린더를 마감하는 단열커버에 의해 외부로 노출되지 않는 생크림 정량 충진장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압램에는 상기 실린더에 수용된 생크림 가압 시 생크림과 상기 가압램 하부 사이의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 공기배출공이 상기 가압램을 수직으로 관통하여 형성되며,
   상기 가압램의 상부에는 상기 공기배출공을 단속하는 밸브가 장착되는 생크림 정량 충진장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압부는 "∩"자 형상을 가지며, 상기 실린더에 간섭되지 않게 상기 테이블의 상부에 장착되는 상부프레임에 지지되어 상기 가압램을 승강 운동시키는 승강수단;을 더 포함하며,
   상기 승강수단은,
   상기 실린더의 개방된 상부와 마주하는 상기 상부프레임의 상부 측에 장착된 브라켓의 일측에 장착되는 승강 모터; 및
   상기 브라켓을 수직으로 관통하면서 상기 브라켓에 승강 가능하게 지지되고, 하부는 연결플랜지에 의해 상기 가압램의 상부와 연결되되 웜 감속기를 매개로 상기 승강 모터와 연결되어 상기 가압램을 승강 운동시키는 승강 스크류;를 더 포함하는 생크림 정량 충진장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 승강수단은 상기 가압램의 승강 운동 시 상기 가압램의 회전을 방지하는 한 쌍의 가이드 바아;를 더 포함하며,
   상기 가이드 바아들은 상기 브라켓에 장착된 볼부시를 수직으로 관통하면서 상기 브라켓에 슬라이딩 가능하게 지지되며, 상기 가이드 바아들의 하부는 상기 가압램의 상부에 고정 장착되는 생크림 정량 충진장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 승강수단은 생크림 가압 완료 후 상기 실린더의 개방된 상부 외측으로 상승하는 상기 가압램을 설정된 원점위치에 복귀시키는 원점센서;를 더 포함하되,
   상기 원점센서는 상기 가압램의 외경 측과 마주하는 상기 상부프레임의 내측 상부 측에 배치되는 생크림 정량 충진장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 승강수단은 상기 원점센서의 상부 측에 배치되는 제 1 리미트 스위치 및 어느 하나의 상기 볼부시에 인접하게 상기 브라켓의 상부에 장착되는 제 2 리미트 스위치를 더 포함하되,
    상기 제 1 리미트 스위치는 상기 가압램이 접촉되면 이를 제어부 측으로 신호출력하고, 상기 제어부는 상기 승강 모터의 구동을 중지시키며,
    상기 제 2 리미트 스위치는 상기 볼부시를 따라 안내되는 상기 가이드 바아의 상부 측에 장착된 멈춤쇠가 접촉되면 이를 신호로 출력하고, 상기 제어부는 승강 모터의 구동을 중지시키는 생크림 정량 충진장치.
    
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 실리콘 호스의 일단은 상기 배출관로의 연장단에 연결되며, 상기 실리콘 호스의 타단은 상기 테이블을 받쳐 지지하는 하부프레임의 전면 측으로 연장되되,
    상기 실리콘 호스의 타단에는 배출노즐이 연결되고, 상기 배출노즐은 상기 롤러펌프와 함께 상기 테이블의 하부에 고정되는 생크림 정량 충진장치.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 롤러펌프는,
    상기 실리콘 호스가 관통하는 펌프 하우징; 및
    상기 펌프 하우징의 내부에 회전 가능하게 배치되며, 상기 펌프 하우징의 내부를 지나는 상기 실리콘 호스를 가압해 상기 실리콘 호스 내부에 채워진 생크림을 정량 배출시키는 가압로더;를 포함하는 생크림 정량 충진장치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 펌프 하우징은 일측은 개방되고 타측은 폐쇄된 수평한 원통형상으로 제공되며, 상기 펌프 하우징의 개방된 일측은 펌프 커버에 의해 마감되고,
    상기 펌프 하우징의 측면 하부 측에는 상기 실리콘 호스가 삽입되는 입구공이 형성되고, 상기 배출노즐과 마주하는 상기 펌프 하우징의 측면에는 상기 펌프 하우징 내부로 삽입된 상기 실리콘 호스가 나가는 출구공이 형성되되,
    상기 입구공을 통해 상기 펌프 하우징 내부로 삽입된 상기 실리콘 호스는 상기 펌프 하우징의 내주면을 따라 안내되면서 상기 출구공을 통해 상기 펌프 하우징의 외부로 연장되는 생크림 정량 충진장치.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 가압로더는,
    보스;
    상기 보스의 외주면에서 상기 펌프 하우징의 내주면 측으로 연장되는 다수의 암; 및
    각각의 상기 암의 연장단 측에 회전 가능하게 장착되는 가압롤러;들을 포함하며,
    상기 보스는,
    상기 펌프 하우징의 폐쇄된 타측에 고정 장착되는 가압모터의 회전축과 연결되고,
    어느 하나의 상기 가압롤러는 상기 입구공 측에서부터 상기 출구공 측으로 상기 실리콘 호스를 가압해 정량의 생크림이 배출되게 하며, 생크림을 정량 배출 시킨 가압롤러는 상기 출구공에 인접한 상기 실리콘 호스를 가압한 상태로 멈추게 되는 생크림 정량 충진장치.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가압로더에 의한 생크림의 정량 배출은 상기 가압모터의 회전수에 의해 제어되는 생크림 정량 충진장치.
    
    
    
    

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