KR101967258B1 - 아이스바 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어 형태로 구성되어 있는 아이스바 제조용 몰드를 한단계씩 단속적으로 이송시키기 위한 아이스바 제조용 몰드의 연속 이송장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 베이스 프레임 상에 수평으로 설치되는 구동축의 양단에 설치되는 한 쌍의 구동휠; 상기 베이스 프레임 상에 수평으로 설치되되 상기 구동축과 평행을 이루는 종동축의 양단에 설치되는 한 쌍의 종동휠; 및 상기 구동휠과 종동휠에 체인 형태로 설치되어 무한궤도 방식으로 회전할 수 있는 것으로서, 아이스바를 구성하는 소재가 충전되는 몰드가 형성되어 있는 다수의 몰드플레이트; 상기 한 쌍의 구동휠에 각각 부착되는 한 쌍의 구동기어; 상기 구동기어에 각각 동력을 전달하기 위한 동력전달기구; 상기 동력전달기구에 회전동력을 공급하기 위한 서보모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

아이스바 제조장치{Apparatus For Manufacturing Ice bar}

본 발명은 아이스바 제조장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 컨베이어 형태로 구성되어 있는 아이스바 제조용 몰드를 한 단계씩 단속적으로 이송시키기 위한 아이스바 제조용 몰드의 연속 이송장치를 포함하는 아이스바 제조장치에 관한 것이다.

빙과류는 용기 또는 포장지에 담겨져 있는 아이스크림과 막대가 결합되어 있음으로써 막대를 잡고 취식할 수 있도록 되어 있는 아이스바(일명 하드)로 대별된다. 본 발명은 그중 아이스바 제조장치에 관한 것이다.

아이스바 제조장치는 연속 이송하는 컨베이어 시스템을 포함하고 있다. 무한궤도 방식으로 거동하는 체인몰드가 컨베이어 장치에 의해 연속적으로 이동하는 과정에서, 소재투입부를 통과하면서 소재 및 막대를 공급받기도 하고 급속냉동기를 통과하면서 액상의 소재를 얼리기도 한다.

컨베이어 시스템은 연속적으로 구동하는 중에도 체인몰드가 소재를 공급받는 순간에는 일시적으로 정지할 수 있게끔 구성되어 있다. 종래에는 이 기능을 위해서 실린더가 사용되어 왔다. 실린더가 길이변환을 하면서 단속적으로 컨베이어를 한칸씩 밀어주는 개념인 것이다.

그러나 실린더는 작동시 소음을 발생시키고 한번 작동할 때 움직일 수 있는 거리, 즉 행정이 정해져 있으며 공압 실린더의 경우 컴프레서가 필요하며, 작동주기를 짧게 하는 것에도 제한이 따른다. 또한 구조가 복잡하고, 오래 사용할 경우에 장치의 정확도가 저하되는 문제가 있기도 하다.

대한민국 특허출원 제10-2005-0107828호 대한민국 특허출원 제10-2001-0010547호

본 발명의 목적은 아이스바 제조장치에 있어서, 소재를 성형하기 위한 다수의 몰드가 구비되어 있으며 컨베이어 장치에 의해 연속적으로 기동하는 체인몰드를 기동시키기 위한 아이스바 제조장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 구체적인 목적은, 체인구동을 위한 동력원을 서보모터를 통해 얻음으로써 조용하고 부드러우면서 타이밍이라든가 시간 간격의 조정이 용이한 아이스바 제조장치를 제공하는 것에 있다. 또한 아이스바의 냉동 특성에 따라 컨베이어의 이송 속도를 임의로 조절할 수 있는 아이스바 제조장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 아이스바 소재를 충전하는 몰드가 복수개 설치되어 있는 몰드플레이트를 연속 이동시키기 위한 컨베이어 장치, 아이스바의 소재를 상기 몰드에 투입하는 소재투입부, 몰드에 담긴 소재를 냉동시키기 위한 냉매공급부, 냉동된 아이스바를 취출하는 취출부, 아이스바가 취출된 몰드를 세척하기 위한 세척부를 포함하는 아이스바 제조장치에 있어서;

베이스 프레임 상에 수평으로 설치되는 구동축의 양단에 설치되는 한 쌍의 구동휠; 상기 베이스 프레임 상에 수평으로 설치되되 상기 구동축과 평행을 이루는 종동축의 양단에 설치되는 한 쌍의 종동휠; 및 상기 구동휠과 종동휠에 체인 형태로 설치되어 무한궤도 방식으로 회전할 수 있는 것으로서, 아이스바를 구성하는 소재가 충전되는 몰드가 형성되어 있는 다수의 몰드플레이트;

상기 한 쌍의 구동휠에 각각 부착되는 한 쌍의 구동기어; 상기 구동기어에 각각 동력을 전달하기 위한 동력전달기구; 상기 동력전달기구에 회전동력을 공급하기 위한 서보모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스바 제조장치에 의해 달성된다.

상기 동력전달기구는 상기 서보모터의 출력축에 연결되는 감속기; 상기 양단에 상기 구동기어와 치합하는 전달기어가 설치되며, 중간에는 상기 감속기의 출력축과 연결되는 센터기어;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 동력전달기구와 서보모터는 무한궤도를 구성하고 있는 상기 몰드플레이트의 내측에 위치될 수 있으며; 상기 몰드플레이트의 내측에는 상기 동력전달기구와 서보모터를 지지할 수 있는 받침대가 설치되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 취출부에 포함되어 있는 취출컨베이어 역시 서보모터에 의해 구동될 수 있다.

본 발명에 따르면, 컨베이어 장치를 구동함에 있어서 서보모터를 이용함으로써 작동이 확실하며 소음이 적고 부피를 적게 차지하는 아이스바 제조용 몰드의 연속 이송장치가 제공된다. 또한 서보모터를 사용함에 따라 아이스바의 냉동 특성에 따라 컨베이어의 이송 속도를 임의로 조절할 수 있는 아이스바 제조장치가 제공된다.

본 발명에 보다 구체적인 효과는 컨베이어 장치의 구동력이 회전축의 중심부를 통해 전달되므로 편심하중이 가해지지 않아 안정적으로 작동하며 구동부의 편마모를 없앨 수 있는 아이스바 제조장치가 제공된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 아이스바 제조장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 아이스바 제조장치의 컨베이어 장치의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 아이스바 제조장치 중 이송장치의 개략적 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 아이스바 제조장치 중 이송장치의 개략적 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 아이스바 제조장치 중 취출부의 개략 평면도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

우선 도 1을 참조하여 아이스바 제조장치의 구성을 개략적으로 설명한다.

본 발명이 적용되는 아이스바 제조장치(1)는 컨베이어 장치(3, 이송장치), 소재투입부(5), 냉매공급부(7), 취출부(9), 세척부(11)를 기본적으로 포함한다. 그리고 여기서 더 나아가 해빙장치(13)가 더 설치될 수 있다. 컨베이어 장치(3)는 아이스바의 형태를 형성하기 위한 몰드(15)가 형성되어 있는 다수의 몰드플레이트(17)를 무한궤도 방식으로 회전시키기 위한 구성을 가진다. 도시된 바에 의하면 몰드플레이트(17)는 반시계방향으로 회전 이송된다. 소재투입부(5)는 아이스바의 재료가 되는 액상의 소재를 공급하는 것으로서 투입하고자 하는 소재에 따라 2곳 이상이 구비될 수 있다. 소재투입부(5)는 막대투입부(5a)를 포함한다.

냉매공급부(7)는 컨베이어 장치(3)에 의해 연속적으로 이송하는 몰드플레이트(17)를 급속 냉동시켜 몰드(15)에 채워져 있는 소재를 냉동시킴으로써 아이스바가 완성되도록 한다. 아이스바는 간접냉각방식을 이용하여 냉동시키는데, 영하 30°이하(예를 들어, -36°)의 브라인(brine)이 냉매로 사용된다. 아이스바 소재가 충전된 몰드(15)는 브라인에 침지된 상태로 통과하면서 냉동이 이루어지도록 한다.

완성된 아이스바는 취출부(9)에 의해 각 몰드(15)에서 분리된다. 취출부(9)는 막대를 파지한 후 위로 들어 올림으로써 아이스바를 취출하도록 구성되어 있다.

아이스바가 분리되어 비어 있는 상태의 몰드플레이트(17)는 세척부(11)를 통과하면서 세척되고 다시 소재를 받을 준비를 한다. 해빙장치(13)는 세척을 위해 몰드(15)를 녹이는 것이다.

본 발명은 컨베이어 장치(3), 즉 몰드플레이트(17)를 이송하는 이송장치에 관한 것이다. 본 발명은 서보모터(19)를 사용함으로써 몰드플레이트(17)를 무한궤도식으로 이송하는 구성을 제공한다. 몰드플레이트(17)는 거시적 관점에서는 연속적으로 이송되는 것으로 볼 수 있다. 다만 미시적으로 볼 때는 단속적으로, 즉 스텝(step)식으로 이동한다. 소재를 투입 받는 과정에서는 일시적으로 멈춰야 하기 때문이다. 이하, 본 발명의 핵심이 있는 아이스바 제조용 몰드의 연속 이송장치를 설명한다.

각부 장치들은 길게 연장되어 있는 베이스 프레임(21) 상에 설치된다. 베이스프레임(21)의 전체 길이는 15 ~ 20m에 이른다.

구동축(23)이 베이스 프레임(21)의 일측에 수평으로 설치되고, 종동축(25)이 베이스 프레임(21)의 타측에 설치된다. 한 쌍의 구동휠(27)이 구동축(23)의 양단에 설치되고, 한 쌍의 종동휠(29)이 종동축(25)의 양단에 설치된다. 몰드플레이트(17)의 처짐을 방지하기 위하여 아이들휠(미도시됨, idle wheel)이 더 추가될 수도 있다.

전술한 바와 같이 몰드플레이트(17)가 구동휠(27)과 종동휠(29)에 체인 형태로 설치되어 무한궤도 방식으로 회전할 수 있게 되어 있다. 이웃하는 몰드플레이트 간에는 체인과 유사한 연결방식이 채용되어 있다.

몰드플레이트(17)는 기다란 판의 형태를 가지고 있으며, 이 몰드플레이트(17)의 길이방향을 따라서 아이스바를 구성하는 소재가 충전되는 복수 개의 몰드(15)가 설치되어 있다. 하나의 몰드플레이트(17)에는 10개 이상의 몰드(15)가 설치된다.

아이스바의 형태에 따라서 몰드(15)의 형태가 달라질 수 있음은 자명하다.

구동휠(27)과 종동휠(29)에는 체인과 유사하게 스프로킷(31)이 마련되어 있으며 몰드플레이트(17) 내지 몰드플레이트(17) 간의 연결부에는 이 스프로킷(31)이 치합될 수 있는 스프로킷홀이 마련된다.

구동기어(33)가 구동휠(27)에 각각 부착된다. 구동기어(33)는 스퍼기어로서 구동휠(27)의 외측에 고정 설치된다. 구동기어(33)는 구동휠(27)과 동일한 회전중심을 가진다. 따라서 구동기어(33)를 회전시킴으로써 구동휠(27)을 회전시킬 수 있게 된다.

소정의 동력전달기구(35)가 구동기어(33)에 각각 동력을 전달한다. 동력전달기구(35)에 회전동력을 공급하기 위한 수단으로서 서보모터(19)가 사용된다. 주지하다시피 서보모터(19)는 프로그래밍에 의해 속도 내지 회전수를 미세하게 조정할 수 있는 모터이다.

동력전달기구(35)는 서보모터(19)의 출력축(19a)에 연결되는 감속기(37)와, 구동축에 평행하게 이격되게끔 몰드플레이트(17)의 내측에 위치되는 전달축(42); 구동기어(33)와 치합하는 것으로서, 상기 전달축(42)의 양단에 설치되는 전달기어(39); 감속기(37)의 출력축(37a)과 연결되는 것으로서, 상기 전달축(42)의 중심에 설치되는 센터기어(41)를 포함한다.

본 실시예에 의하면 동력전달기구(35)와 서보모터(19)는 무한궤도를 구성하고 있는 몰드플레이트(17)의 내측에 위치된다. 한편 몰드플레이트(17)의 내측에는 동력전달기구(35)와 서보모터(19)를 지지할 수 있는 받침대(43)가 설치되어 있다.

이 받침대는 몰드플레이트의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 설치된 레일(45)을 따라 이동 가능하게 설치된다. 따라서 정비의 필요가 있는 경우, 이 받침대를 레일(45)을 따라 외부로 인출할 수 있게 되어 있다.

도시되지는 않았지만, 서보모터(19)와 동력전달기구(35)는 케이싱(47) 내부에 설치될 수 있다. 케이싱(47)은 받침대(43) 위에 조립 설치될 수 있으며, 내부를 볼 수 있도록 전체 또는 부분적으로 투명한 소재로 구성될 수 있다. 받침대(43)는 세팅볼트(49)를 조임으로써 레일(45)의 어느 한 지점에 고정될 수 있다.

본 발명에 의하면 서보모터(19)에서 출력되는 회전력이 구동축(23)의 중심에 설치되어 있는 센터기어(41)로 전달된 다음 구동기어(33)로 동일하게 분산되어 구동휠(27)로 동시에 전달되게 된다. 따라서 구동축(23)에 비틀림하중이 가해지지 않으며, 몰드플레이트(17)에도 균등하게 힘이 전달되게 된다. 따라서 몰드플레이트(17)가 이송되는 순간에 어느 한쪽으로 기울어짐 없이 구동축(33)과 평행을 유지한 상태로 회전 이송되게 된다. 따라서 몰드플레이트(17)가 비틀어짐이 없으므로 소재를 정확하게 몰드로 공급할 수 있으며, 구동부에 편마모 현상이 없으며, 정숙한 운전이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 도 3과 도 5를 참조하여 설명한다.

본 실시예는 취출부(9)에 관한 것이다. 취출부(9)는 아이스바의 스틱을 잡고 상방향으로 잡아당김으로써 몰드에서 완성된 아이스바를 꺼내어 후속공정으로 넘기는 것이다. 이 취출부 역시 컨베이어 장치에 의해 연속적으로 구동된다. 취출컨베이어(49)의 구동휠(51)에는 구동기어(53)가 부착되어 있으며, 구동기어(53)에는 서보모터(61) 및 감속기(63)에 의해 회전되는 취출구동축(57)과 전달기어(55)를 통해 연결되어 있다. 감속기의 출력축(63a)에 설치된 출력측 기어(59)는 취출구동축(57)의 중심부에 설치된다.

본 발명에 의하면 취출부를 구동하는 것도 속도와 회전수 조정이 가능한 서보모터(61)이다. 이에 의하면, 취출컨베이어(49)의 구동속도, 멈춤위치 등을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 몰드플레이트(17)를 이송시키기 위한 컨베이어 장치(3)의 서보모터(19)도 취출부의 서보모터(61)가 설치되는 방식과 동일한 방식으로 몰드플레이트(17)의 외측에 설치될 수 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 아이스바 제조장치 3 : 컨베이어 장치(이송장치)
5 : 소재투입부 7 : 냉매공급부
9 : 취출부 11 : 세척부
13 : 해빙장치 15 : 몰드(mold)
17 : 몰드플레이트 19,61 : 서보모터
21 : 베이스 프레임 23 : 구동축
25 : 종동축 27 : 구동휠
29 : 종동휠 31 : 스프로킷
33,53 : 구동기어 35 : 동력전달기구
37,63 : 감속기 39,55 : 전달기어
41 : 센터기어 43 : 받침대
45 : 레일 47 : 케이싱
49 : 취출컨베이어 57 : 취출구동축
59 : 출력측 기어

Claims (4)

1. 아이스바 소재를 충전하는 몰드가 복수개 설치되어 있는 몰드플레이트를 연속 이동시키기 위한 컨베이어 장치, 아이스바의 소재를 상기 몰드에 투입하는 소재투입부, 몰드에 담긴 소재를 냉동시키기 위한 냉매공급부, 냉동된 아이스바를 취출하는 취출부, 아이스바가 취출된 몰드를 세척하기 위한 세척부를 포함하는 아이스바 제조장치에 있어서;
   베이스 프레임(21) 상에 수평으로 설치되는 구동축(23)의 양단에 설치되는 한 쌍의 구동휠(27); 상기 베이스 프레임(21) 상에 수평으로 설치되되 상기 구동축(23)과 평행을 이루는 종동축(25)의 양단에 설치되는 한 쌍의 종동휠(29); 및 상기 구동휠(27)과 종동휠(29)에 체인 형태로 설치되어 무한궤도 방식으로 회전할 수 있는 것으로서, 아이스바를 구성하는 소재가 충전되는 몰드가 형성되어 있는 다수의 몰드플레이트(17);
   상기 한 쌍의 구동휠(27)에 각각 부착되는 한 쌍의 구동기어(33); 상기 구동기어(33)에 각각 동력을 전달하기 위한 동력전달기구(35); 상기 동력전달기구(35)에 회전동력을 공급하기 위한 서보모터(19)를 포함하되;
   상기 동력전달기구(35)는,
   서보모터(19)의 출력축(19a)에 연결되는 감속기(37)와, 구동축(23)에 평행하게 이격되게끔 몰드플레이트(17)의 내측에 위치되는 전달축(42); 구동기어(33)와 치합하는 것으로서, 상기 전달축(42)의 양단에 설치되는 전달기어(39); 감속기(37)의 출력축(37a)과 연결되는 것으로서, 상기 전달축(42)의 중심에 설치되는 센터기어(41)를 포함함으로써;
   상기 구동축(23)의 양단에 동일한 회전력이 동시에 전달되며, 상기 몰드플레이트(17)가 비틀어짐이 없으므로 소재를 정확하게 몰드로 공급할 수 있으며, 구동부에 편마모 현상이 없으며, 정숙한 운전이 가능하게끔 구성되며;
   상기 취출부는;
   한쌍의 구동기어(53)가 취출컨베이어(49)의 구동휠(51)에 각각 부착되어 있으며;
   상기 구동기어(53)는 서보모터(61) 및 감속기(63)에 의해 회전되는 취출구동축(57)과 전달기어(55)에 연결되어 있으며;
   상기 감속기(63)의 출력축(63a)에 설치된 출력측 기어(59)는 상기 취출구동축(57)의 중심에 설치되어 있음으로써;
   상기 구동기어(53)에는 동일한 회전력이 동시에 전달되어 비틀림 현상이 없으며, 상기 서보모터(61)에 의하여 취출컨베이어(49)의 구동속도와 멈춤위치를 정밀하게 제어할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 아이스바 제조장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달기구(35)와 서보모터(19)는 무한궤도를 구성하고 있는 상기 몰드플레이트(17)의 내측에 위치되도록 하는 구성으로서;
   상기 몰드플레이트(17)의 내측에는 상기 동력전달기구(35)와 서보모터(19)를 지지할 수 있는 받침대(43)가 설치되되;
   상기 받침대(43)는 상기 몰드플레이트(17)의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 설치된 레일(45)을 따라 이동 가능하게 설치되어, 상기 레일(45)을 따라 외부로 인출할 수 있게 되어 있으며;
   상기 서보모터(19)와 동력전달기구(35)는 내부를 볼 수 있도록 전체 또는 부분적으로 투명한 소재로 되어 있는 케이싱(47) 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 아이스바 제조장치.
   
4. 삭제

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