KR20170103910A - 포피식품의 성형방법 및 장치 - Google Patents

포피식품의 성형방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 포피식품의 성형장치(1)는, 내재(F)가 재치된 편평한 모양의 외피재(D)가 이송되고 또한 중앙에 개구(44)를 갖는 재치부재(43)와, 밀봉된 내부공간을 형성하도록 외피재의 주연부를 재치부재에 누르는 프레스부재(63)와, 외피재의 중앙 부근을 내재와 함께 상기 개구 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하여 결국에는 외피재를 공기모양으로 형성하도록 가압부재의 내부공간의 공기압을 높이는 공기압 상승장치와, 프레스부재를 상방으로 이동시킨 다음에 내재를 싸도록 외피재의 주연부를 모으는 복수의 셔터편(45)으로 이루어지는 셔터(47)를 구비한다.

Description

포피식품의 성형방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR FORMING WRAPPED FOOD ITEM}
본 발명은, 편평(扁平)한 모양의 식품생지(food dough)로 내재(內材)를 감싸는 포피식품(包被食品)을 성형(成形)하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래부터 팥빵과 같은 과자빵(sweat bread)이나 중화만두 등의 포피식품을 성형하는 장치는 다양하게 제안되어 왔다. 특허문헌1에 개시된 성형장치(成形裝置)는, 수용부재(受容部材)의 개구부(開口部)에 상대적으로 하방으로부터 진입하여 내재를 재치(載置)한 외피재(外皮材)를 지지하고 개구부로부터 상대적으로 하방으로 퇴출함으로써 외피재를 개구부에 인입(引入)하여 공기모양(bowl shape)으로 형성하는 인입수단(引入手段)과, 내재를 싸도록 외피재의 주연부(周緣部)를 봉합(封合)하는 복수의 셔터편(shutter片)으로 이루어지는 셔터를 구비하고 있다. 상기 성형장치는, 외피재의 주연부를 수용부재 상에 지지하는 지지수단(支持手段)을 더 구비하고 있다.
이러한 종래의 성형장치에서는, 지지수단에 의하여 외피재의 주연부를 수용부재 위에 지지함과 아울러 인입수단에 의해서 외피재의 중앙부분을 개구부로부터 상대적으로 하방으로 잡아당김으로써 외피재를 공기모양으로 형성한다. 그리고 셔터를 닫는 동작을 함으로써 외피재의 주연부를, 내재를 감싸도록 모아서 봉합(封合)해서 성형품을 성형한다(특허문헌1).
또한 특허문헌2에 개시된 성형장치는, 몰더(molder)로부터 복수 열(列)로 이송되는 원형모양 생지편(dough片)을 받고, 이것을 컵 위로 이송하는 빵생지편 수용이송부, 깊이가 외부로부터 조정 가능한 스프링기구부착 생지받침을 구비한 컵, 컵을 정해진 간격으로 복수 개의 이송방향으로 부착한 엔드리스 컨베이어(endless conveyer), 동(同) 컨베이어를 간헐구동하는 정위치 이송구동장치, 동 컨베이어의 이송경로에 순차적으로 배치된 디포지터(depositor)의 팥소류토출부, 팥소류압입부, 밀봉게이트를 구비한 팥소봉입부, 제품배출부 및 배출 컨베이어를 구비하고 있다.
이러한 종래의 성형장치에서는, 상승시킨 생지받침과 컵 위에 생지편을 이송하고, 컵을 정해진 간격 이동시켜서 생지편 위에 디포지터로부터 팥소류가 정량 토출된다. 그 후에 컵은 압입부까지 정해진 간격으로 진행하고, 생지 가압링(加壓ring)이 하강하여 생지편 주연부를 컵 위에 가압함과 동시에 컵 내의 생지받침이 소정의 위치까지 내려간다. 다음에 압입막대가 하강하여 팥소류를 가압하고, 팥소류와 생지편의 중앙부를 컵 내에 압입하여 생지편을 공기모양으로 형성한다. 그리고 셔터를 닫는 동작을 시킴으로써 생지편 주연부를, 팥소류를 감싸도록 모아서 봉합하여 제품을 성형한다(특허문헌2).
또한 특허문헌3에 개시된 성형장치는, 상면(上面)이 개구되고 소정의 형상의 비어있는 곳을 갖는 오목틀(雌型)과, 오목틀 위에 공급된 외포재(外包材)의 주연부를 오목틀의 상면에 가압하는 고리모양의 생지가압부와, 상기 생지가압부의 개구를 막는 뚜껑부재를 구비하고 있다. 이 뚜껑부재는 가압 파이프에 접속되어 있다. 또한 오목틀은 다수 소기공(小氣孔)을 갖는 재료로 형성됨과 아울러 인덱스 테이블(index table)에 부착되고, 당해 인덱스 테이블을 소요각도 회전시킴으로써, 각 위치에서 각 공정을 처리한다.
이 성형장치에서는, 생지 가압링으로 주연부가 눌려진 외포재 상면에 뚜껑부재로부터 공기를 분출함으로써 외포재는 오목틀의 내벽면에 가압되어, 외포재의 중앙부분이 오목틀의 내벽면을 따라 공기모양으로 형성된다. 공기모양으로 형성된 외포재는, 다음의 위치에서 내재 공급장치로부터 외포재의 내부로 내재가 공급되고, 또한 오목틀은 다음의 위치로 이동되어, 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터에 의하여 외포재의 주연부가 봉합되어, 외포재에 의해 내재가 감싸져서 성형품이 성형된다(특허문헌3).
: 일본국 공개특허 특개2003-088350호 공보 : 일본국 공개실용신안공보 실개평06-070577호 공보 : 일본국 공개특허 특개2000-050854호 공보
특허문헌1에 개시된 종래의 성형장치는, 외피재의 중앙부분을 인입수단으로 흡인하면서 하방으로 잡아당기기 때문에, 이 흡인하는 부분의 외피재가 신장(伸張)하기 어려워, 수용부재와 인입수단 사이의 외피재가 다른 부분의 외피재보다 극단적으로 얇아지게 된다는 문제가 있다. 또한 인입수단이 외피재를 흡인하는 경우에는, 외피재에 부착된 덧가루(dusting flour ; 빵 반죽 시에 손이나 작업대에 붙지 않도록 사용하는 가루)나 생지 찌꺼기 등을 장치 내로 흡인하기 때문에 막힘을 일으킬 가능성이 있다. 또한 인입수단이 외피재의 점착성을 이용하는 경우에는, 외피재를 하방으로 잡아당길 만큼의 점착성을 실현하는 것이 어려워, 외피재를 공기모양으로 형성할 수 없었다.
특허문헌2에 개시된 종래의 성형장치는, 압입막대가 하강하여 팥소류(내재)를 직접 가압하기 때문에, 압입막대에 점착된 팥소류가, 순차적으로 보내져 오는 생지편(외피재)이나 장치 위에 낙하하여, 그 결과로서 제품(포피식품)을 더럽힌다는 문제가 있다. 구체적으로는, 압입막대가 팥소류(내재)를 가압하기 시작할 때에 팥소류가 가로방향으로 넓어져서, 압입막대의 선단부분의 둘레에도 팥소류가 점착되어, 그 일부분이 생지편(외피재)이나 장치 위로 낙하하여 제품(포피식품)을 더럽혀 버린다.
특허문헌3에 개시된 종래의 성형장치는, 컵 모양의 오목틀을 사용하여 외포재(외피재)를 공기모양으로 형성하고, 그 후에 그 내부에 내재를 공급하여 랩핑성형품(wrapping 成形品, 포피식품)을 성형하고 있기 때문에, 성형품의 사이즈 변경이나 성형품의 외포재와 내재의 비율 변경의 요망에 충분히 대응할 수 없었다. 또한 성형품을 컵 모양의 오목틀으로부터 상방으로 들어올릴 때에 외포재와 오목틀의 내주면이 점착하여 안정된 생산을 할 수 없었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 편평한 모양의 외피재 위에 내재를 공급한 후에 외피재로 내재를 감쌀 때에, 외피재의 주연부가 집합된 봉합부에서 내재가 누출되거나, 또는 성형장치를 더럽히는 등을 하여 포피식품을 불량으로 만들지 않고, 안정된 포피식품의 성형을 할 수 있는 포피식품의 성형방법(成形方法) 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 포피식품의 성형방법으로서, 편평한 모양의 외피재에 내재를 배치하는 공정과, 상기 외피재를 중앙에 개구를 갖고 있는 재치부재 위로 이송하는 공정과, 상기 외피재의 주연부를 프레스부재에 의하여 상기 재치부재에 누르는 공정과, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양으로 형성하는 공정과, 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터를 폐쇄동작함으로써 상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 중심에 모아서 봉합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양으로 형성하는 상기 공정은, 바람직하게는, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하여, 연속하여 상기 높여진 공기압에 의하여 외피재를 공기모양으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
내재를 가압부재에 의하여 하방으로 더 가압하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양으로 형성하는 상기 공정은, 바람직하게는, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고, 계속하여 내재를 가압부재에 의하여 하방으로 압입하여, 외피재를 공기모양으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 프레스부재의 내부공간에 압축공기를 공급함으로써 내부공간의 공기압을 높이는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 프레스부재의 내측에 구비되고 상대적으로 승강하는 피스톤부재를 하강시킴으로써 내부공간의 공기압을 높이는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 외피재를 재치부재 위로 이송한 후에, 상기 재치부재 위에 상기 외피재의 주연부가 남도록 셔터의 둘러싸인 영역을 닫아서 일시정지시키고, 그 후에 상기 프레스부재에 의하여 상기 주연부를 상기 재치부재에 누르는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재치부재의 개구의 내주면에 의하여 공기모양의 외피재의 둘레면을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재치부재의 하방에 배치된 지지장치에 의하여 공기모양으로 형성된 상기 외피재의 바닥부를 지지하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재치부재의 상면에 배치된 상기 셔터편의 가압면에 의하여 상기 주연부를 가압하여 상기 재치부재의 상면에 모으는 것을 특징으로 한다.
또한 포피식품의 성형장치로서, 내재가 재치된 편평한 모양의 외피재가 이송되고 또한 중앙에 개구를 갖는 재치부재와, 밀폐된 내부공간을 형성하도록, 상기 외피재의 주연부를 상기 재치부재에 누르는 프레스부재와, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하여, 결국은 상기 외피재를 공기모양으로 형성하도록, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높이는 공기압 상승장치와, 상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 모으는 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
내재를 하방으로 가압하는 가압부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 포피식품의 성형장치로서, 내재가 재치된 편평한 모양의 외피재가 이송되고 또한 중앙에 개구를 갖고 있는 재치부재와, 밀폐된 내부공간을 형성하도록, 상기 외피재의 주연부를 상기 재치부재에 누르는 프레스부재와, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가도록, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높이는 공기압 상승장치와, 상기 내재와 함께 하방으로 우묵하게 들어가게 된 외피재를 공기모양으로 형성하도록, 상기 내재를 하방으로 압입하는 가압부재와, 상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 모으는 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재치부재의 개구는, 공기모양의 외피재의 둘레면을 형성하는 내주면을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재치부재의 하방에 공기모양으로 형성된 상기 외피재의 바닥부를 지지하는 지지장치가 배치된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 셔터가 상기 재치부재의 상면에 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 외피재의 중심에 내재를 배치하는 것이 가능하기 때문에 외피재의 주연부를 재치부재 위에 균등하게 배치할 수 있다. 또한 내재를 재치한 외피재를 내재에 접촉시키지 않고 공기압으로 우묵하게 들어가게 하고나서 공기모양으로 형성할 수 있기 때문에 내재가 랩핑 성형장치에 부착되는 것이 경감된다. 특히 공기압만으로 외피재를 공기모양으로 형성하는 경우에는, 내재가 랩핑 성형장치에 부착되지 않게 랩핑성형을 할 수 있다. 또한 외피재를 공기모양으로 성형할 때에 재치부재의 상면위치(上面位置)에 대한 내재의 두부위치(頭部位置)를 조정할 수 있기 때문에 외피재의 주연부가 셔터에 의하여 모아져서 내재를 감싸도록 봉합될 때에, 이 봉합부로부터 내재가 누출되는 것을 방지할 수 있어, 포피식품을 안정하게 제조할 수 있다.
도1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도2는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도3은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 셔터의 주요부를 나타내는 개략적인 평면도이며, 복수의 셔터편에 의하여 둘러싸인 영역을 연 상태를 나타낸다.
도4는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 셔터의 주요부를 나타내는 개략적인 평면도이며, 복수의 셔터편에 의하여 둘러싸인 영역을 닫은 상태를 나타낸다.
도5는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도6은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도7은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도8은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도9는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도10은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도11은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도12는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도13은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도14는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 프레스장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도15는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 프레스장치에 의한 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도16은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 셔터의 주요부를 나타내는 개략적인 평면도이며, 복수의 셔터편에 의하여 둘러싸인 영역을 연 상태를 나타낸다.
도17은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 셔터의 주요부를 나타내는 개략적인 평면도이며, 복수의 셔터편에 의하여 둘러싸인 영역을 닫은 상태를 나타낸다.
도18은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 프레스장치를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도19는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도20은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도21은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도22는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도23은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도24는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도25는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비된 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도26은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도27은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
도28은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품의 성형장치에 구비한 랩핑 성형장치에 있어서의 성형공정을 나타내는 개략적인 정면도이다.
본 발명의 제1실시형태에 관한 포피식품(包被食品)의 성형장치(成形裝置)(1)에 대하여 도1 내지 도13에서 설명한다. 당해 성형장치(1)는, 외피재(外皮材)(D)로 내재(內材)(F)를 감싼 포피식품(P)을 성형하는 것으로서, 예를 들면 외피재(D)를 과자빵(sweat bread)의 생지(dough)로 하고, 내재(F)를 팥소로 하여 팥빵을 성형하는 것으로 하여 설명한다. 도1 및 도2를 참조하면, 성형장치(1)는 내재공급장치(內材供給裝置)(3)와 랩핑 성형장치(wrapping 成形裝置)(5)를 구비하고 있다. 내재공급장치(3)는, 편평(扁平)한 모양의 외피재(D)를 반송하는 벨트 컨베이어(belt conveyer)(7), 내재(F)를 외피재(D)의 상면(上面)에 공급하는 토출부(吐出部)(9) 및 토출부(9)에 내재(F)를 이송하는 이송장치(11)를 구비하고 있다. 또한 성형장치(1)의 상류측에는, 조정된 생지 덩어리(DB)를 외피재(D)로 편평화하는 대향 롤러식(對向 roller式)의 신장장치(伸張裝置)(101), 및 외피재(D)의 폭방향의 중심위치를, 후속(後續)하는 토출부(9)에 얼라인먼트(alignment)하는 정렬장치(整列裝置)(103)가 구비되어 있다.
벨트 컨베이어(7)는, 외피재(D)의 반송을 감지하는 광전식(光電式)의 센서(13)를 구비하고 있다. 센서(13)는, 벨트 컨베이어(7)의 입구측인 상류측에서 벨트 컨베이어(7)의 상방에 배치되어 있다. 벨트 컨베이어(7)는 인코더(encoder)를 구비하고, 제어장치(33)가 인코더로부터의 신호와 센서(13)로부터의 감지신호에 의거하여 외피재(D)의 이동위치를 산출함과 아울러 외피재(D)의 반송방향(R)을 따른 길이를 산출하고 있다.
토출부(9)는, 노즐(nozzle)(15)이 승강(昇降)할 수 있도록 구비되어 있다. 또한 노즐(15)의 하단에는 토출구(17)가 형성되고, 노즐(15) 내에 구비된 개폐밸브(開閉valve)의 상하이동에 의하여 토출구(17)가 개폐된다. 토출부(9)는, 내재(F)를 간헐적으로 이송하는 이송장치(11)와 토출구(17)를 개폐하는 개폐밸브를 연동시킴으로써, 토출구(17)로부터 소요량의 내재(F)를 간헐적으로 토출한다. 또한 개폐밸브에는, 토출된 내재(F)를 노즐(15)로부터 분리하기 위하여 압축공기(A1)를 분출하는 공기분출구(空氣噴出口)를 구비하고 있다.
랩핑 성형장치(5)는, 기대(基臺)(39)에 공급 컨베이어(供給 conveyer)(23), 셔터장치(shutter裝置)(25), 프레스장치(press裝置)(27), 지지장치(支持裝置)(29), 반출 컨베이어(搬出 conveyer)(31) 및 이들의 각 장치를 제어하는 제어장치(33)를 구비하고 있다. 공급 컨베이어(23)는, 내재(F)가 재치(載置)된 외피재(D)를 셔터장치(25)에 공급하기 위한 벨트 컨베이어이다. 공급 컨베이어(23)의 선단부(35)는, 반송방향(R)을 따라 진출위치와 대기위치의 사이에서 왕복이동이 가능하게 구비되어 있다. 공급 컨베이어(23)의 선단측의 측방에는, 외피재(D)의 반송을 감지하는 광전식의 센서(37)가 기대(39)에 부착되어 있다. 공급 컨베이어(23)는 인코더를 구비하고, 제어장치(33)가 인코더로부터의 신호와 센서(37)로부터의 감지 신호에 의거하여 외피재(D)의 이동위치를 산출한다. 또한 선단부(35)는, 센서(37)로부터의 감지 신호에 의거하여 왕복이동이 제어된다.
도3 및 도4를 참조하면, 셔터장치(25)는, 기대(39)에 착탈(着脫) 가능한 베이스 플레이트(base plate)(41), 외피재(D)를 지지하기 위한 재치부재(載置部材)로서의 홀 플레이트(hole plate)(43), 그 중심을 둘러쌀 수 있도록 중심 둘레에 동일한 간격으로 배치된 6개의 셔터 편(shutter片)(45)으로 이루어지는 셔터(47)를 구비하고 있다. 홀 플레이트(43)는, 베이스 플레이트(41)에 착탈 가능하며, 그 중심으로 원형의 개구(開口)(44)가 개구되어 있다. 이 개구(44)는, 구멍의 중심축방향을 따라 소요 두께로 형성되어 있다. 이 개구(44)의 지름의 크기 및 두께(높이)는, 성형하는 포피식품(P)에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또 개구(44)가 형성되는 내주를 원관(圓管)모양으로 나타냈지만, 내주가 상방으로부터 하방을 향하여 지름이 커지게 되도록 변화되는 원뿔형상을 구비하는 개구(44')이더라도 좋다(도19 참조). 이때, 포피식품(P)이 하방으로 빠지기 쉬어진다.
복수의 셔터편(shutter片)(45)은, 베이스 플레이트(41) 위에 그 중심둘레의 원주 위에 동일한 간격으로 배치된 복수의 추축(樞軸)(49)에 회전 가능하게 축지(軸支)되어 있다. 각 셔터편(45)은 링크기구(51)에 의하여 연결되어 있고, 적절한 구동장치에 의하여 동기(同期)하여 회전한다. 셔터편(45)에는, 상기 원주의 중심에 면(面)한 가압면(55)이 형성되어 있다. 가압면(55)은, 상기 원주의 중심을 향하여 돌출시킨 곡면(曲面)으로 되어 있다. 또한 셔터편(45)의 하부 가장자리 부근에는, 선단(53)으로부터 가압면(55)의 기단(基端)에 걸쳐서, 오목모양의 홈(58)이 구비되어 있고, 그 홈(58)의 하부에는 외피재(D)의 주연부(周緣部)(DE)를 끌어올릴 수 있도록 치수를 부여한 스쿠핑면(scooping面)(59)이 구비되어 있다.
셔터(47)는, 각 셔터편(45)의 가압면(55)에 의하여 둘러싸인 영역(61)을 확대, 축소하도록 개폐동작을 한다. 또한 셔터(47)가 개폐동작할 때, 셔터편(45)의 선단(53)은, 인접하는 셔터편(45)의 가압면(55)에 항상 접한 상태를 유지하면서, 이것에 슬라이딩(sliding)한다. 셔터(47)는, 그 둘러싸인 영역(61)을 닫도록 각 셔터편(45)이 중심을 향하여 회전할 때, 그 도중의 위치에서 일시적으로 폐쇄동작이 정지된다. 그 정지위치는, 제어장치(33)에 미리 설정된 값에 의거하여 조정 가능하다.
프레스장치(27)는 셔터장치(25)의 상방에 배치되어 있다. 프레스장치(27)는 프레스부재(press部材)(63)와 승강장치(昇降裝置)(65)를 구비하고 있다. 프레스부재(63)는, 하방에 개구(63A)를 구비한 컵형상(cup形狀)이며, 원환모양의 둘레벽(63B)과 둘레벽(63B)의 상부를 막는 천장부(63C)를 구비하고 있다. 승강장치(65)는, 프레스부재(63)를 셔터장치(25)에 접근(接近) 및 이반(離反)하도록 승강시키는 직동식(直動式)의 액추에이터(67)를 구비하고 있다. 액추에이터(67)는, 액추에이터(67)의 통모양의 본체(67A)로부터 하방을 향하여 신축(伸縮)하는 피스톤 로드(piston rod)(67B)를 구비하고 있고, 이 피스톤 로드(67B)의 하단에 프레스부재(63)의 천장부(63C)가 착탈 교환 가능하게 장착되어 있다.
액추에이터(67)의 피스톤 로드(67B)는, 신축하는 가동위치나 가동속도를 조정할 수 있도록 제어되고 있다. 또한 피스톤 로드(67B)는 중공모양이며, 이 중공의 관로(67C)로 컴프레서(compressor) 등으로부터 압축공기(A2)를 이송함으로써 프레스부재(63)의 내부공간(63D)으로 압축공기(A2)가 송출된다. 이 경우에, 컴프레서 등의 압축공기 공급장치가 프레스부재(63)의 내부의 공기압을 높이는 공기압 상승장치(空氣壓 上昇裝置)가 된다.
지지장치(29)는, 셔터장치(25)의 하방에 배치되어 외피재(D)를 지지하고, 또한 포피식품(P)을 후술하는 반출 컨베이어(31)로 반송하는 벨트 컨베이어이다. 지지장치(29)는, 무단(無端)모양의 컨베이어 벨트(29A)가 복수의 롤러(roller)에 감겨서 회전하면서 간헐적으로 구동된다. 지지장치(29)는, 프레스장치(27)와는 독립으로, 예를 들면 서보모터(servomotor)와 같은 구동수단과 연동(連動)되어 연결(連結)됨으로써 승강시킬 수 있도록 구비되어 있다. 지지장치(29)의 승강위치나 승강속도, 또한 벨트 컨베이어(29A)의 구동 타이밍이나 구동속도는 조정 가능하도록 제어되고 있다.
반출 컨베이어(31)는, 하강단(下降端) 위치로 강하한 지지장치(29)의 하류측에 연속도록 설치된 벨트 컨베이어이다. 반출 컨베이어(31)는, 포피식품(P)을 지지장치(29)로부터 받고, 또한 하류측으로 반출하는 장치이다. 또 반출 컨베이어(31)는, 그 상류단부(上流端部)(31A)를 반송방향(R)을 따라 왕복이동 가능하도록 구비함과 아울러, 반출 컨베이어(31)의 하류단부의 구동롤러(驅動roller)(31B)를 지점(支點)으로 하여 반출 컨베이어(31)가 상하이동이 가능하도록 구비되어 있다. 반출 컨베이어(31)의 선단부(31A)를 하류측으로 이동시켜서(단축 상태), 그 상류측을 상방으로 이동시켜 반출 컨베이어(31)를 수평으로 배치하여, 진출한 공급 컨베이어(23)의 선단부(35)와 연속하도록 설치시키는 것이 가능하도록 되어 있다.
다음에는, 본 발명의 제1실시형태에 관한 성형장치(1)에 의한 포피식품(P)의 성형공정에 대하여 설명한다. 생지 덩어리(DB)는, 식품생지의 덩어리로부터 소요중량으로 분할되어 둥글게 성형된 후에, 소요시간 동안 실내에서 묵혀서 조정된다. 생지 덩어리(DB)가 신장장치(伸張裝置)(101)에서 신장되어, 외피재(D)가 원형이고 편평한 모양으로 형성된다. 외피재(D)는, 신장장치(101)와 내재공급장치(3)의 사이에 배치된 정렬장치(103)에서 외피재(D)의 폭(W)이 계측되어, 폭방향의 중심위치가 노즐(15)의 토출구(17)의 하방위치와 일치하도록 얼라인먼트된 후에 내재공급장치(3)의 벨트 컨베이어(7)로 공급된다. 벨트 컨베이어(7)는, 제어장치(33)로부터의 명령에 의거하여 외피재(D)의 길이(L)의 중심이 토출구(17)의 중심과 일치하는 위치에서 외피재(D)를 얼라인먼트하여 일시적으로 정지한다.
외피재(D)의 반송이 정지하면, 노즐(15)이 소요의 위치까지 하강함과 아울러 이송장치(11)가 내재(F)를 노즐(15) 내로 이송하고, 개폐밸브가 노즐(15) 내를 하강하여 토출구(17)로부터 소요량의 내재(F)를 토출한다. 그리고 노즐부재(15)가 상승함과 아울러 개폐밸브는 노즐(15) 내를 상승한다. 이때, 개폐밸브의 공기분출구로부터 압축공기(A1)를 분출한다. 내재(F)는 노즐(15)로부터 분리되어 외피재(D)의 상면에 재치된다(내재재치공정). 내재(F)가 재치된 외피재(D)는, 벨트 컨베이어(7)에 의하여 랩핑 성형장치(5)의 공급 컨베이어(23)로 반송된다.
공급 컨베이어(23)의 선단부(35)는, 왕복 이동하는 범위에 있어서 상류측으로 수축한 대기위치에 있다. 외피재(D)가 센서(37)에 감지되면, 선단부(35)는 반송방향(R)을 따라 하류측으로 이동한다. 이 이동속도는, 공급 컨베이어(23)의 반송속도와 동일하거나 조금 빠르게 설정되어 있다. 선단부(35)는, 셔터(47)의 상방을 덮도록 신장한 진출위치에서 이동을 정지한다. 그리고 외피재(D)의 중심이 셔터(47)의 둘러싸인 영역(61)의 중심, 결국은 홀 플레이트(43)의 개구(44)의 중심과 일치하는 위치에서, 벨트 컨베이어(7) 및 공급 컨베이어(23)는 외피재(D)의 반송을 정지한다(도5 참조).
계속하여 선단부(35)는 단숨에 대기위치까지 후퇴하고, 선단부(35) 위에 재치되어 있던 외피재(D)는, 셔터(47)의 둘러싸인 영역(61) 내로 낙하하여, 홀 플레이트(43)의 상면(43A)으로 이송된다(이송공정, 도6 참조). 이때, 내재(F)가 외피재(D)의 중앙으로부터 위치가 어긋난 상태로 홀 플레이트(43) 위로 이송되었을 경우이더라도, 내재(F)가 개구(44)의 가장자리측으로부터 중앙측으로 쏠려서(전동(轉動)되여) 평면에서 볼 때에 있어서 개구(44)의 내측에 수납되어, 외피재(D)의 중앙에 얼라인먼트된다.
그리고 링크기구(51)에 의하여 복수의 셔터편(45)이 중심을 향하여 동기(同期)되여 회전되(둘러싸인 영역(61)이 죄어지)면, 셔터편(45)의 가압면(55)은 외피재(D)의 주연부(DE)에 접하고, 셔터편(45)은 소요의 위치까지 폐쇄동작하여 일시적으로 정지한다(폐쇄동작의 일시정지공정, 도7 참조). 이 셔터편(45)의 폐쇄동작의 일시정지위치는, 봉합(封合)에 필요한 소요량의 주연부(DE)가 홀 플레이트(43) 위에 균등하게 남도록 위치조정이 가능하게 제어된다. 셔터편(45)에 가압된 외피재(D)는, 외피재(D) 및 내재(F)의 자체 중량도 작용하여, 외피재(D)의 중앙 부근이 홀 플레이트(43)의 개구(44)에 몰입된다. 이때, 외피재(D)는 그 중심이 홀 플레이트(43)의 개구(44)의 중심과 일치한다. 또한 내재(F)의 중심도 외피재(D)의 중심과 일치하도록 이동하기 때문에 외피재(D)의 중심에 내재(F)를 배치할 수 있다.
셔터편(45)이 폐쇄동작을 일시적으로 정지하면, 프레스장치(27)의 액추에이터(67)가 작동하여, 프레스부재(63)가 홀 플레이트(43)를 향하여 하강한다. 프레스부재(63)의 하강정지위치는, 외피재(D)의 두께나 경도 등에 따라 적절하게 조정 가능하게 제어된다. 프레스부재(63)의 원환모양의 하단은, 중앙에 얼라인먼트된 내재(F)와 접하지 않고 외피재(D)의 주연부(DE)를 홀 플레이트(43)에 눌러, 주연부(DE)를 홀 플레이트(43)와의 사이에서 밀폐한다(프레스공정, 도8 참조). 그리고 프레스부재(63)의 내부공간(63D)에 컴프레서(compressor)(64)로부터 압축공기(A2)가 소요시간(T) 동안만 이송되어, 프레스부재(63)의 내부공간(63D) 내의 공기압을 높이도록 작용한다. 프레스부재(63)의 하단의 내측에 있는(개구상단(44B)으로부터 하방에 있는) 외피재(D)는, 압축공기(A2)의 공기압에 의하여 개구(44)의 내측에서 하방으로 팽창되어(우묵하게 들어가), 결국은 공기모양(bowl shape)으로 형성된다(공기모양 형성공정, 도9 참조). 공기모양으로 형성된 외피재(D)는 개구(44)의 내주면(內周面)(44A)에 의하여 형성되어, 외피재(D)가 지름방향으로 팽출되는 것을 방지할 수 있다. 또한 내재(F)의 토출위치와 외피재(D)의 랩핑 성형위치를 별개로 구비함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
지지장치(29)는, 셔터장치(25)의 하방에서, 홀 플레이트(43)의 상면(43A)으로부터 소요의 간격을 두고 대기하고 있다. 지지장치(29)의 컨베이어 벨트(29A)의 상면이 하방으로 팽창하는 외피재(D)의 바닥부를 지지함으로써 외피재(D)가 필요 이상으로 변형하는 것을 방지하여, 외피재(D)의 형상을 안정시키고 있다(지지공정, 도9 참조). 이때, 지지장치(29)의 상승정지위치는, 홀 플레이트(43)의 상면(43A)에 대한 내재(F)의 두부(頭部)의 위치를 결정하게 된다. 이 내재(F)의 두부의 위치는 재치부재인 홀 플레이트(43)의 상면(43A)과 동일하거나, 혹은 하방인 것이 바람직하다.
프레스부재(63)가 액추에이터(67)에 의하여 상승되고, 다음의 외피재(D)가 이송될 때까지 상승정지위치에서 대기한다(도10 참조). 각 셔터편(45)은, 다시 폐쇄동작을 하고 설정된 폐쇄위치까지 이동하여, 셔터편(45)의 가압면(55)이 외피재(D)의 주연부(DE)를 중앙으로 가압한다. 이때, 주연부(DE)가 내재(F)의 상면(두부)을 덮어, 중앙에 집합된 주연부(DE)가 봉합된다(봉합공정, 도11 및 12 참조). 셔터(47)는, 셔터편(45)의 홈(58)이 스쿠핑면(59)에 의하여 끌어 올려진 외피재(D)의 주연부(DE)를 지지하여 확실히 주연부(DE)를 중앙에 모을 수 있기 때문에, 내재(F)를 봉합부분으로부터 상방으로 누출되지 않고 감쌀 수 있어, 포피식품(P)이 안정되게 성형된다.
셔터편(45)이 반대방향으로 회전되어 포피식품(P)의 두부의 외피재(D)를 개방하고, 포피식품(P)을 실은 지지장치(29)가 하강정지위치까지 하강한다. 그리고 포피식품(P)은 지지장치(29)로부터 반출 컨베이어(31)로 이송되고, 또한 2차 성형장치나 열처리장치 등으로 반출된다(반출공정, 도13 참조).
다음에 본 발명의 제2실시형태에 관한 포피식품(P)의 성형장치(1)에 구비된 랩핑 성형장치(5)에 대하여 도14 및 도15에서 설명한다. 또 제1실시형태와 동일한 구성에 관하여는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다. 랩핑 성형장치(5)는 프레스장치(71)를 구비하고 있다. 프레스장치(71)는, 프레스부재(72)와, 프레스부재(72)의 둘레벽(72B)의 내측에 피스톤부재(piston部材)(74)를 구비하고 있다. 프레스부재(72)는, 기대(39)에 부착된 직동식의 액추에이터로 이루어지는 승강장치(75)에 지지 플레이트(73)를 통하여 부착되어 있어, 승강이 가능하고 또한 가동위치나 가동속도를 조정할 수 있도록 제어되고 있다.
피스톤부재(74)는, 지지 플레이트(73)의 상면에 가설(架設)된 설치대(76)에 부착된 직동식의 액추에이터로 이루어지는 승강장치(77)에 착탈 가능하게 부착되어 있어, 프레스부재(72)의 내측에서 프레스부재(72)에 대하여 상대적으로 승강이 가능하고 또한 가동위치나 가동속도를 조정할 수 있도록 제어되고 있다. 프레스부재(72)의 둘레벽(72B)과 피스톤부재(74)의 하면에 의하여 내부공간(72C)이 형성된다. 이 실시형태에 관한 프레스장치(71)에 있어서는, 후술하는 바와 같이 피스톤부재(74)가 공기압 상승장치가 된다.
프레스장치(71)에서 외피재(D)를 공기모양으로 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 내재(F)를 재치한 외피재(D)는, 홀 플레이트(43) 위로 이송되어(이송 공정), 복수의 셔터편(45)에 의해서 일시정지위치까지 가압된다(일시정지공정). 프레스부재(72)는, 승강장치(75)의 본체(75A)로부터 피스톤 로드(75B)가 하방으로 진출함으로써 미리 설정된 하강위치까지 하강하여 외피재(D)의 주연부(DE)를 홀 플레이트(43)에 누른다(프레스공정, 도14 참조). 이때, 피스톤부재(74)도 프레스부재(72)와 함께 하강한다.
그리고 피스톤부재(74)가 승강장치(77)의 본체(77A)로부터 피스톤 로드(77B)가 하방으로 진출함으로써 프레스부재(72)의 내부가 상대적으로 하강한다. 공기압 상승장치로서의 피스톤부재(74)는, 프레스부재(72)의 내부공간(72C)의 공기를 밀어내려 공기압을 높이도록 작용한다. 그 공기압의 상승에 의하여, 개구상단(44B)으로부터 하방에 있는 외피재(D)는 개구(44)의 내측에서 하방으로 팽창되어, 결국은 공기모양으로 형성된다(공기모양 형성공정, 도15 참조). 이때, 피스톤부재(74)의 이동거리를 승강장치(77)에서 제어 가능하기 때문에 외피재(D)의 공기모양의 변형은 안정하다. 따라서 외피재(D)를 공기모양으로 팽창시킬 때에는 외피재(D)의 바닥부를 지지장치(29)로 지지하지 않더라도 좋아, 셔터편(45)이 폐쇄동작을 재개하여 외피재(D)의 주연부(DE)를 중심에 모을 때에 외피재(D)의 바닥부를 지지하도록(지지공정) 지지장치(29)를 홀 플레이트(43)의 하방에서 소요의 위치에 배치하더라도 좋다.
그 후에 프레스부재(72) 및 피스톤부재(74)는 승강장치(75)에 의하여 상승하고, 셔터(47)의 폐쇄동작에 의하여 주연부(DE)가 중심에 모아져서 봉합되어 포피식품(P)이 성형된다(봉합공정). 포피식품(P)은, 지지장치(29) 및 반출 컨베이어(31)에 의하여 다음 공정으로 반출된다(반출공정).
다음에 본 발명의 제3실시형태에 관한 포피식품(P)의 성형장치(1)에 대하여 설명한다. 또 제1실시형태와 동일한 구성에 관하여는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도16 및 도17을 참조하면, 셔터장치(25)는, 기대(39)에 착탈 가능한 베이스 플레이트(41')와, 외피재(D)를 지지하기 위한 재치부재로서의 홀 플레이트(43')를 구비하고, 홀 플레이트(43')는 베이스 플레이트(41')에 착탈 가능하며, 그 중심에 원형의 개구(44')를 구비하고 있다. 이 개구(44')는, 중심축방향을 따라 소요의 두께로 형성되어 있다. 이 개구(44')의 지름의 크기 및 두께(높이)는, 성형하는 포피식품(P)에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또 개구(44')의 내주는, 상방으로부터 하방을 향하여 지름이 커지게 되도록 변화되는 원뿔형상이다. 이때, 포피식품(P)이 하방으로 빠지기 쉬어진다.
도16 및 도17에 나타내는 바와 같이 셔터세트(shutter set)(47)는, 6개의 셔터편(45) 중 1개가, 셔터(47)가 닫혔을 때에 셔터(47)가 둘러싸인 영역(61) 또는 그 중심을 위에서 덮는 뚜껑부재(45A)를 갖고 있다. 뚜껑부재(45A)는, 셔터(47)가 닫혔을 때에 셔터(47)의 중심에 위치하도록 셔터편(45)의 상면에 부착되어 있다.
랩핑 성형장치(5)는 프레스장치(150)를 구비하고 있다. 프레스장치(150)는, 승강시킬 수 있는 프레스부재(160)와, 프레스부재(160)의 내부에서 승강시킬 수 있는 가압부재(加壓部材)(170)를 구비하고 있다.
프레스부재(160)는, 컵형상의 하측부분(162)과, 중공샤프트 형상의 상측부분(164)을 구비하고 있다. 하측부분(162)은 하방으로 개방되어, 고리모양의 바닥면(162A)은 외피재(D)의 주연부(DE)를 가압할 수 있다. 상측부분(164)은, 그 내부에 압축공기를 공급하기 위한 이음매(166)가 설치되고, 이음매(166)는 컴프레서 등의 압축공기 공급장치(64)와 접속되어 있다.
프레스부재(160)는, 기대(39)에 부착된 승강장치(168)에 부착되어 있어, 승강이 가능하고 또한 가동위치나 가동속도를 조정할 수 있도록 제어되고 있다. 승강장치(168)는, 구체적으로는 프레스부재(160)의 상측부분(164)이 부착되는 베이스(168A)와, 베이스(168A)를 상하방향으로 안내하는 리니어 베어링(linear bearing)(168B)과, 베이스(168A)에 설치된 랙(rack)(168C)과, 랙(168C)에 결합하는 기어(168D)와, 기어(168D)가 부착된 서보모터(168E)를 갖고 있다.
가압부재(170)는, 내재(F)보다 작은 횡단면형상을 구비하는 중공의 하측부분(172)과, 중공샤프트 형상의 상측부분(174)을 갖고 있다. 하측부분(172)은, 내재(F)를 가압할 수 있는 바닥벽(172A)을 갖고, 바닥벽(172A)은, 압축공기를 분출시키는 복수의 소공(小孔)(172B)을 갖고 있다. 상측부분(174)은, 프레스부재(160)의 상측부분(164) 내로 연장되고, 프레스부재(160)에 대하여 밀폐식으로 또는 슬라이딩이 가능하도록 부착되어 있다. 이렇게 하여 프레스부재(160)의 하측부분(162) 및 상측부분(164)에 각각 내부공간(162B, 164B)이 형성된다. 가압부재(170)의 상측부분(174)은, 그 내부와 프레스부재(160)의 상측부분(164)의 내부공간(164B)을 서로 통하게 하는 구멍(176)을 갖고 있다.
가압부재(170)는, 프레스부재(160) 위에 밀폐식으로 부착된 직동식의 액추에이터로 이루어지는 승강장치(178)에 부착되어 있어, 프레스부재(160)에 대하여 상대적으로 승강이 가능하고 또한 가동위치나 가동속도를 조정할 수 있도록 제어되고 있다. 제3실시형태에 관한 프레스장치(150)에 있어서는, 압축공기 공급장치(64)가 공기압 상승장치가 된다.
다음에는 제3실시형태에 관한 성형장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.
선단부(35)는, 셔터(47)의 상방을 덮도록 신장한 진출위치에서 이동을 정지한다. 그리고 외피재(D)의 중심이 셔터(47)의 둘러싸인 영역(61)의 중심, 요컨대 홀 플레이트(43')의 개구(44')의 중심과 일치하는 위치에서, 벨트 컨베이어(7) 및 공급 컨베이어(23)는 외피재(D)의 반송을 정지한다(도19 참조).
계속하여 선단부(35)는 단숨에 대기위치까지 후퇴하여, 선단부(35) 위에 재치되어 있던 외피재(D)는, 셔터(47)의 둘러싸인 영역(61) 내로 낙함으로써, 홀 플레이트(43')의 상면(43A')으로 이송된다(이송공정, 도20 참조). 이때, 내재(F)가 외피재(D)의 중앙으로부터 위치가 어긋난 상태로 홀 플레이트(43') 위에 이송되었을 경우이더라도, 내재(F)가 개구(44')의 가장자리측으로부터 중앙측으로 쏠려서(전동되여) 평면에서 볼 때에 있어서 개구(44')의 내측으로 수납되어, 외피재(D)의 중앙에 얼라인먼트된다.
그리고 링크기구(51)에 의하여 복수의 셔터편(45)이 중심을 향하여 동기되여 회전되(둘러싸인 영역(61)이 죄어지)면, 셔터편(45)의 가압면(55)은 외피재(D)의 주연부(DE)에 접하고, 셔터편(45)은 소요의 위치까지 폐쇄동작하여 일시적으로 정지한다(폐쇄동작의 일시정지공정, 도21 참조). 이 셔터편(45)의 폐쇄동작의 일시정지위치는, 봉합에 필요한 소요량의 주연부(DE)가 홀 플레이트(43') 위에 균등하게 남도록 위치조정 가능하게 제어된다. 셔터편(45)에 가압된 외피재(D)는, 외피재(D) 및 내재(F)의 자체 중량도 작용하여, 외피재(D)의 중앙 부근이 홀 플레이트(43')의 개구(44')에 몰입된다. 이때, 외피재(D)는 그 중심이 홀 플레이트(43')의 개구(44')의 중심과 일치한다. 또한 내재(F)의 중심도 외피재(D)의 중심과 일치하도록 이동하기 때문에 외피재(D)의 중심에 내재(F)를 배치할 수 있다.
셔터편(45)이 개방동작을 하고, 프레스부재(160)의 승강장치(168)가 작동하여, 프레스부재(160)가 홀 플레이트(43')를 향하여 하강한다. 프레스부재(160)의 하강정지위치는, 외피재(D)의 두께나 경도 등에 따라 적절하게 조정 가능하도록 제어된다. 프레스부재(160)의 고리모양의 바닥면(162A)은, 중앙에 얼라인먼트된 내재(F)와 접하지 않고 외피재(D)의 주연부(DE)를 홀 플레이트(43')에 눌러서, 주연부(DE)를 홀 플레이트(43')와의 사이에서 밀폐한다(프레스공정, 도22 참조). 그리고 컴프레서 등의 압축공기 공급장치(64)로부터 압축공기(A2)가 이음매(166), 내부공간(164B), 구멍(176), 소공(172B)을 통하여, 프레스부재(160)의 내부공간(162B)으로 소요시간(T) 동안만 이송되어, 프레스부재(160)의 내부공간(162B) 내의 공기압을 높이도록 작용한다. 프레스부재(160)의 고리모양의 바닥면(162A)의 내측에 있는(개구상단(44B)으로부터 하방에 있는) 외피재(D)는, 압축공기(A2)의 공기압에 의하여 개구(44')의 내측에서 하방으로 팽창한다(우묵하게 들어간다)(도23 참조).
계속하여 가압부재(170)를 프레스부재(160)의 내부에서 상대적으로 하강시킨다. 가압부재(170)는, 내재(F)의 두부에 접하여, 내재(F)를 하방으로 밀어 내린다. 그에 따라 외피재(D)는 개구(44')의 내측에서 공기모양으로 형성된다(공기모양 형성공정, 도24 참조).
공기모양으로 형성된 외피재(D)는 개구(44')의 내주면(44A')에 의하여 형성되어, 외피재(D)가 지름방향으로 팽출되는 것을 방지할 수 있다. 또한 내재(F)의 토출위치와 외피재(D)의 랩핑 성형위치를 별개로 구비함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
지지장치(29)는, 셔터장치(25)의 하방에서, 홀 플레이트(43')의 상면(43A')으로부터 소요의 간격을 두고 대기하고 있다. 지지장치(29)의 컨베이어 벨트(29A)의 상면이 하방으로 팽창하는 외피재(D)의 바닥부를 지지함으로써 외피재(D)가 필요 이상으로 변형하는 것을 방지하여, 외피재(D)의 형상을 안정시키고 있다(지지공정, 도24 참조). 이때, 지지장치(29)의 상승정지위치는, 재치부재인 홀 플레이트(43')의 상면(43A')에 대한 내재(F)의 두부의 위치를 결정하게 된다.
프레스부재(160)가 승강장치(168)에 의하여 상승되고, 다음의 외피재(D)가 이송될 때까지 상승정지위치에서 대기한다(도25 참조). 각 셔터편(45)은 다시 폐쇄동작을 하여 설정된 폐쇄위치까지 이동하고, 셔터편(45)의 가압면(55)이 외피재(D)의 주연부(DE)를 중앙으로 가압한다. 이때, 주연부(DE)가 내재(F)의 상면(두부)을 덮어, 중앙에 집합된 주연부(DE)가 봉합된다(봉합공정, 도26 및 27참조). 셔터(47)는, 셔터편(45)의 홈(58)이 스쿠핑면(59)에 의하여 끌어 올려진 외피재(D)의 주연부(DE)를 지지하여 확실하게 주연부(DE)를 중앙에 모을 수 있기 때문에 내재(F)를 봉합부분으로부터 상방으로 누출시키지 않고 감싸기를 할 수 있어, 포피식품(P)이 안정되게 성형된다.
셔터편(45)이 반대방향으로 회전되어 포피식품(P)의 두부의 외피재(D)를 개방하고, 포피식품(P)을 실은 지지장치(29)가 하강정지위치까지 하강한다. 그리고 포피식품(P)은 지지장치(29)로부터 반출 컨베이어(31)로 이송되고, 또한 2차 성형장치나 열처리장치 등으로 반출된다(반출공정, 도28 참조).
상기 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하면, 프레스부재(63, 72, 160)에 의하여 내재(F)를 재치한 외피재(D)의 주연부(DE)를 재치부재(43)에 눌러서 주연부(DE)를 홀 플레이트(43)의 사이에서 밀폐하고, 이 밀폐된 공간(프레스부재(63, 72, 160)의 내부공간(63D, 72C, 162B))의 공기압을 상승시킴으로써 외피재(D)의 중앙 부근을 재치부재(43, 43')의 개구(44, 44')의 내측에서 개구상단(44B, 44B')으로부터 하방으로 팽창시키고(우묵하게 들어가게 하고)나서 외피재(D)를 공기모양으로 형성할 수 있다. 따라서 제1 및 제2실시형태에서는, 종래의 성형장치와 같이 압입막대가 내재에 접하여, 압입막대에 부착된 내재가 낙하하여 장치를 더럽히고, 또한 포피식품(P)을 불량으로 만드는 문제가 발생하지 않는다. 또한 외피재(D)의 주연부(DE)를 밀폐한 상태에서 공기압을 높이기 때문에, 확실하게 외피재(D)를 공기모양으로 형성할 수 있다. 또한 공기모양으로 형성된 외피재(D)의 내부의 내재(F)의 두부의 위치를 소요 높이로 제어할 수 있기 때문에, 외피재(D)의 주연부(DE)가 집합된 봉합부로부터 내재(F)가 누출되지 않아, 안정하게 포피식품을 성형할 수 있다.
제3실시형태에서는, 프레스부재(160)의 내부공간(162B)의 공기압을 상승시킴으로써 외피재(D)의 중앙 부근을 재치부재(43')의 개구(44')의 내측에서 개구상단(44B')으로부터 하방으로 팽창시키고(우묵하게 들어가게 하고)나서, 내재(F)를 가압부재(170)에 의하여 압입하여 외피재(D)를 공기모양으로 성형한다. 가압부재(170)로 외피재(D)를 압입하기 전에, 외피재가 개구(44')의 내측에서 우묵하게 들어가 있으므로, 외피재가 하방으로 이동하기 쉬워져, 내재(F)를 가압부재(170)로 가압할 때, 내재(F)가 가로방향으로 넓어지는 것이 방지되어, 가압부재의 선단부분의 둘레에 내재(F)가 점착하는 것이 방지된다. 그 결과로, 내재의 일부분이 외피재(D)나 랩핑 장치(1) 위에 낙하되어 포피식품(P)을 더럽히는 것이 방지된다.
또한 점착성의 내재(F)를 외피재(D)에 공급하였을 때에 내재의 두부에 뿔처럼 돌출이 발생하였을 경우에, 가압부재(170)에 의하여 내재의 두부를 가압해 돌출을 작게 하여, 외피재(D)의 주연부(DE)가 집합된 봉합부으로부터 내재(F)의 돌출아 누출되는 것을 방지한다. 그에 따라 포피식품의 성형을 안정하게 할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 관한 포피식품(P)의 성형장치(1)의 설명은 대체로 상기한 바와 같지만, 이에 한정하지 않고 특허청구범위에 있어서 다양한 변경이 가능하다. 상기 설명에서는, 셔터장치(25)를 승강시키지 않고, 프레스장치(27) 및 지지장치(29)를 각각 셔터장치(25)에 접근 또는 이반하도록 승강 가능하게 설치하였지만, 이들은 상대적인 것이며, 어떤 장치를 고정하고, 다른 장치를 승강시켜도 좋다.
또한 1조(1組)의 셔터(47)를 홀 플레이트(43)의 상면에 배치하도록 설명하였지만, 재치부재로서의 홀 플레이트(43)의 하면에 셔터(47)를 설치하는 것도 가능하다. 또한 홀 플레이트(43)의 하면에 다른 조의 셔터를 배치할 수도 있다. 또는 홀 플레이트(43)를 구비하지 않고 셔터(47)의 하면에 다른 셔터를 배치하여, 상하 2단의 셔터를 설치하는 것도 가능하다. 이때, 하측의 셔터의 복수의 셔터편에 의하여 둘러싸인 영역을 소요의 크기로 개구한 상태에서 셔터의 상면으로 외피재(D)를 이송시키면, 하측의 셔터를 재치부재로서 이용할 수도 있다.
또한 셔터(47)는, 추축(49)에 셔터편(45)을 회전하도록 지지하는 회전형으로서 설명하였지만, 복수의 셔터편(45)에 의하여 둘러싸인 영역이 확대 축소되는 구성이면 좋고, 다각형의 케이스의 둘레벽을 따라 슬라이딩하는 슬라이드형의 셔터나 추축에 회전할 수 있도록 지지된 회전형의 셔터 등 공지의 셔터로 변경할 수 있다.
또한 제1∼제3실시형태의 임의의 부분을 임의로 조합시켜도 좋다. 예를 들면 제3실시형태에 있어서, 공기압을 상승시키는 것만으로, 외피재(D)를 공기모양으로 성형하더라도 좋다. 즉 가압부재(170)는, 내재(F)를 압입하지 않고, 내재(F)의 두부의 돌출을 작게 하는 것만이더라도 좋다. 또한 제3실시형태에, 제2실시형태의 피스톤부재(74)를 조합시켜도 좋다.
1 포피식품의 성형장치
29 지지장치
43, 43' 홀 플레이트(재치부재)
43A, 43A' 상면
44, 44' 개구
44A, 44A' 내주면
44B, 44B' 개구상단
45 셔터편
47 셔터
55 가압면
63, 72, 160 프레스부재
63D, 72C, 152B 내부공간
64 압축공기 공급장치(공기압 상승장치)
74 피스톤부재(공기압 상승장치)
170 가압부재
D 외피재(생지)
DE 주연부
F 내재
P 포피식품

Claims (16)

  1. 포피식품(包被食品)의 성형방법(成形方法)으로서,
    편평한 모양의 외피재(外皮材)에 내재(內材)를 배치하는 공정과,
    상기 외피재를 중앙에 개구(開口)를 갖고 있는 재치부재(載置部材) 위로 이송하는 공정과,
    상기 외피재의 주연부(周緣部)를 프레스부재(press部材)에 의하여 상기 재치부재에 누르는 공정과,
    상기 프레스부재의 내부공간의 공기압(空氣壓)을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양(bowl shape)으로 형성하는 공정과,
    복수의 셔터편(shutter片)으로 이루어지는 셔터를 폐쇄동작함으로써 상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 중심에 모아서 봉합(封合)하는 공정을
    포함하는 것을 특징으로 하는 포피식품의 성형방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양으로 형성하는 상기 공정은, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하여, 결국에는 상기 높여진 공기압에 의하여 외피재를 공기모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  3. 제2항에 있어서,
    내재를 가압부재(加壓部材)에 의하여 하방으로 더 가압하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고나서 외피재를 공기모양으로 형성하는 상기 공정은, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높여, 상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하고, 계속하여 내재를 가압부재에 의하여 하방으로 압입하여, 외피재를 공기모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프레스부재의 내부공간에 압축공기를 공급함으로써 내부공간의 공기압을 높이는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프레스부재의 내측에 구비되고 상대적으로 승강(昇降)하는 피스톤부재(piston部材)를 하강시킴으로써 내부공간의 공기압을 높이는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 외피재를 재치부재 위로 이송한 후에, 상기 재치부재 위에 상기 외피재의 주연부가 남도록 셔터의 둘러싸인 영역을 닫아서 일시정지시키고, 그 후에 상기 프레스부재에 의하여 상기 주연부를 상기 재치부재에 누르는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부재의 개구의 내주면에 의하여 공기모양의 외피재의 둘레면을 형성하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부재의 하방에 배치된 지지장치(支持裝置)에 의하여 공기모양으로 형성된 상기 외피재의 바닥부를 지지하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부재의 상면에 배치된 상기 셔터편의 가압면에 의하여 상기 주연부를 가압하여 상기 재치부재의 상면에 모으는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  11. 포피식품의 성형장치로서,
    내재가 재치된 편평한 모양의 외피재가 이송되고 또한 중앙에 개구를 갖는 재치부재와,
    밀폐된 내부공간을 형성하도록, 상기 외피재의 주연부를 상기 재치부재에 누르는 프레스부재와,
    상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가게 하여, 연속하여 상기 외피재를 공기모양으로 형성하도록, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높이는 공기압 상승장치(空氣壓 上昇裝置)와,
    상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 모으는 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터를
    구비하는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  12. 제11항에 있어서,
    내재를 하방으로 가압하는 더 가압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  13. 포피식품의 성형장치로서,
    내재가 재치된 편평한 모양의 외피재가 이송되고 또한 중앙에 개구를 갖고 있는 재치부재와,
    밀폐된 내부공간을 형성하도록, 상기 외피재의 주연부를 상기 재치부재에 누르는 프레스부재와,
    상기 외피재의 중앙 부근을 상기 내재와 함께 상기 개구의 내측에서 하방으로 우묵하게 들어가도록, 상기 프레스부재의 내부공간의 공기압을 높이는 공기압 상승장치와,
    상기 내재와 함께 하방으로 우묵하게 들어가게 된 외피재를 공기모양으로 형성하도록, 내재를 하방으로 압입하는 가압부재와,
    상기 내재를 싸도록 상기 외피재의 주연부를 모으는 복수의 셔터편으로 이루어지는 셔터를
    구비하는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부재의 개구는, 공기모양의 외피재의 둘레면을 형성하는 내주면(內周面)을 갖는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부재의 하방에 공기모양으로 형성된 상기 외피재의 바닥부를 지지하는 지지장치가 배치된 것을 특징으로 하는 성형장치.
  16. 제11항 내지 제15항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 셔터가 상기 재치부재의 상면에 배치된 것을 특징으로 하는 성형장치.
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