KR20210098718A - 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 즉석 아이스크림 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로써, 본체(10), 로봇팔(20), 공급장치(30), 믹싱장치(40), 밀판(50), 가림창(60)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 즉석 아이스크림 제조장치을 제공함으로써, 즉석 아이스크림을 제조하는 과정이 자동화되어 제조와 관리가 용이하여 작업자의 부담이 줄어들고, 제조 과정중에서 쇼윈도우를 통하여 로봇팔이 작동하는 퍼포먼스를 보여줘서 즐거움을 준다.

Description

즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치 및 제조방법{Instant iron plate roll ice cream manufacturing equipment and manufacturing method}

본 발명은 즉석 철판 롤 아이스크림을 제조하는 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아이스크림 재료를 공급하는 공급장치, 공급된 아이스크림 재료를 반죽하는 믹싱장치, 반죽된 아이스크림 재료를 밀어내는 밀판, 반죽된 아이스크림 재료를 펼치고 긁어서 밀어내는 다축 로봇팔을 이용하여 즉석 아이스크림의 제조공정을 자동화하면서 자동판매기 형태로 소비자에게 제공토록 하는 제조장치와 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 아이스크림은 주로 여름에 먹어 계절적인 특성을 가졌으나, 최근에는 디저트 식품으로 자리를 잡으면서 그 수요가 계절에 상관없이 늘어나고 있으며, 이에 아이스크림을 전문적으로 취급하는 매장까지 생겨 늘어나고 있는 추세이다.

이러한 과정 중에서 즉석 아이스크림 제조기가 등장하는데, 즉석 아이스크림은 롤 아이스크림 또는 철판 아이스크림이라고 불리게 된다.

즉석 철판 롤 아이스크림은 숙련된 작업자가 즉석 아이스크림을 제조하기 위한 제조기에 상주하여 주문을 받게 되면 액체형태의 아이스크림 반죽을 준비하여 제조기 상부에 노출되어 있는 냉동 철판에 부어 얼어붙기 시작하는 아이스크림 반죽을 스크래퍼를 이용하여 긁어내고 짓이겨 다시 철판에 펴 발라 주는 작업을 수차례 반복하고 마지막으로 넓게 펼친 다음 긁어냄과 동시에 밀어내어 롤과 같이 말려있는 형태로 만들어 제공한다.

상기의 아이스크림 재료를 긁어내고 짓이겨 다시 펴 바르는 작업은 아이스크림 재료를 반죽하는 과정으로, 반죽 재료 속에 남아있는 공기를 빼내어 재료의 밀도를 높여 맛있는 아이스크림을 만드는 중요한 과정이다.

그러나 이와 같이 맛있는 아이스크림을 만들기 위하여 계속되는 반죽작업은 작업자에게 상당한 육체적인 피로를 주며, 육체적인 피로가 계속해서 누적되게 되면 즉석 아이스크림을 제조하는 시간이 점점 느려지고 반죽과정의 횟수가 줄어들게 되어 아이스크림의 맛도 떨어지게 된다.

또한, 여름철과 같이 높은 기온에는 더욱 작업자가 피로해지기 쉬워 즉석 아이스크림을 제조하는데 어려움이 있으며, 즉석 아이스크림을 제조하는데 필요한 재료와 도구의 관리가 어려워 위생 문제가 발생할 수 있는 단점이 있다.

아울러 종래의 인력을 이용한 방법은 사람의 감각에만 의존하여 만들다 보니 여러번 반복해서 만드는 과정에서 완성된 아이스크림 제품의 맛이 균일하지 않고, 이러한 불균일성은 판매자가 달라지면 더욱 심하게 되는 것은 당연한 것이다.

대한민국 등록실용신안 제20-0357898호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 즉석 철판 롤 아이스크림을 제조하는데 있어 제조와 관리가 용이한 것은 물론, 작업자의 부담이 적고 위생적이면서 균일한 품질의 즉석 아이스크림 제조장치 및 제조방법 제공을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 발명의 목적 달성을 위하여 본 발명의 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은, 즉석 아이스크림의 제조공정을 자동화하기 위하여 아이스크림 재료를 보관하다가 제조시에는 배출구를 통하여 공급하는 공급장치; 정회전과 역회전이 가능한 모터에 의해서 회전하는 제1 회전축, 제1 회전축에 결합되어 같이 회전하는 제1 회전판과 제2 회전판, 회전판의 중심축에 편심된 위치에 형성된 구멍, 구멍에 위치하여 같이 회전되는 제2 회전축, 위치한 제2 회전축이 빠지는 것을 막기 위하여 상단 끝에 결합되는 캡, 제2 회전축을 장력으로 밀어주는 스프링, 자전하는 제1 회전축에서 공전이 가능하도록 제2 회전축에 결합되는 구동기어와 맞물리는 내치기어, 회전하며 아이스크림 재료를 긁어내고 펼쳐 바르도록 소정의 각도로 기울어져 있는 바닥날을 가지는 바닥 스크래퍼와 하부 하우징의 벽면에 뭍은 아이스크림 재료를 긁어내는 벽면 스크래퍼가 포함되어 공급된 아이스크림 재료를 긁어내고 펼쳐서 발라내는 작업을 수차례 반복하는 믹싱장치; 반죽된 아이스크림 재료를 밀어내는 밀판; 반죽된 아이스크림 재료를 스크래퍼를 이용하여 넓게 펴발라주어 긁어서 밀어내어 담을 수 있는 롤 형상의 즉석 아이스크림을 만드는 로봇팔, 제조장치의 작동을 보여주도록 투명한 재질로 이루어지며 안전사고 발생방지와 위생을 위한 가림창이 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공함으로써, 즉석 아이스크림을 제조하는 과정을 자동화하여, 즉석 아이스크림의 제조와 관리가 용이하여 작업자의 부담이 적고, 제조 과정에서 로봇의 동작으로 인한 퍼포먼스를 제공하여 즐거움을 준다. 아울러 항상 균일한 품질의 즉석 아이스크림을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제조장치 사시도
도 2는 본 발명의 제조장치의 믹싱장치 단면도
도 3은 본 발명의 제조장치의 믹싱장치 분해 단면도
도 4는 본 발명의 제조장치의 믹싱장치 작동상태도
도 5는 본 발명의 제조장치의 믹싱장치 작용상태도
도 6은 본 발명의 제조장치의 밀판의 작용상태도
도 7은 본 발명의 제조장치의 로봇팔에 의한 최종 작용상태도

이하, 본 발명은 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 상세히 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 실시 예를 기준으로 설명한 것으로서, 본 발명의 기술을 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

본 발명의 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치는 본체(10), 로봇팔(20), 공급장치(30), 믹싱장치(40), 밀판(50), 가림창(60)으로 구성된다.

본체(10)의 상부에는 아이스크림(i)을 냉동시키는 철판(11)이 노출되게 위치하며 하부에는 이동을 위하여 바퀴가 결합되며, 내부에는 철판(11)을 급랭시키기 위한 냉동용 증발기, 냉매가스를 압축하는 압축기, 냉매가스를 액화시키는 응축기 등의 구성이 구비된다.

로봇팔(20)은 즉석 아이스크림을 제조하기 위하여 다축 또는 다관절을 가지는 협동로봇으로 아이스크림(i)을 철판(11)에 펼치고 긁어낼 수 있도록 스크래퍼 툴(21)이 결합되어 있으며, 아이스크림(i)의 재료를 담기 위한 컵 툴(도면 미도시)로 교체가 가능하다.

공급장치(30)는 냉장 및 냉동기능이 있어 아이스크림 재료를 보관하고 필요에 따라 아이스크림 재료를 공급하도록 외측에 배출구(31)가 노출되어 있으며, 제조되는 즉석 아이스크림의 종류에 따라 보관하여 공급할 수 있도록 재료의 숫자만큼 구비하여 사용한다.

또한, 배출구(31)는 수도꼭지처럼 레버를 이용하여 사용도 가능하며 별도의 호스를 연결하여 재료의 배출과 공급이 동시에 이루어지게 할 수 있다.

믹싱장치(40)는 공급장치(30)에서 공급되는 아이스크림 재료를 젤라또와 같이 반죽을 하여 로봇팔(20)이 즉석 아이스크림을 만들 수 있도록 베이스를 제공한다.

상기 믹싱장치(40)에 대하여 더욱 상세하게 살펴보면, 상부 하우징(41)에는 동력을 생성하기 위한 모터가 결합되고 모터의 아래에 동력을 전달받아 회전하는 제1 회전축(43)이 위치하며 제1 회전축(43)이 원활하게 회전되게 하기 위하여 하나 이상의 제1 베어링(44)이 결합된다.

모터의 동력으로 회전하는 제1 회전축(43)에는 같이 회전되는 제1 회전판(45)과 제2 회전판(45-1)이 결합되는데 회전판(45,45-1)에는 제1 회전축(43)의 중심축과 편심되는 위치에 구멍(45-2)이 형성되며 구멍(45-2)에는 제2 회전축(43-1)이 위치한다.

제1 회전판(45)과 제2 회전판(45-1)의 사이에 관통되어 위치한 제2 회전축(43-1)에는 상부 하우징(41)의 내측에 형성된 내치기어(41-1)와 맞물릴 수 있도록 구동기어(47)가 결합되어 제1 회전축(43)이 회전하여 자전하게 되면 제1 회전판(45)과 제2 회전판(45-1)에 편심된 위치에 형성된 구멍(45-2)에 위치한 제2 회전축(43-1)은 편심된 위치에서 같이 회전(공전)함과 동시에 내치기어(41-1)와 구동기어(47)로 인하여 자전이 가능하게 된다.

구동기어(47) 위로는 스프링(48)과 제2 베어링(44-1)이 결합되고 제1 회전판(45)의 위로 돌출되어 있는 제2 회전축(43-1)의 상단 끝부분에는 구멍(45-2)보다 직경이 큰 캡(43-2)이 결합되어 제2 회전축(43-1)이 아래로 빠져나가는 것을 방지하며 위로 움직일 수 있도록 상부 하우징(41)에 닿지않도록 여유공간을 가진다.

제2 회전축(43-1)의 하부에는 아이스크림 재료를 믹싱하여 반죽하기 위하여 소정의 길이로 돌출되어 기울어져 있는 바닥 스크래퍼(46)와 'ㄱ'자와 같은 형태로 돌출되어 있는 바닥 스크래퍼(46)와 이어지는 벽면 스크래퍼(46-2)가 형성되고 상부 하우징(41) 아래에는 하부 하우징(42)이 결합되어 외측에 위치한 투입구(42-1)로 아이스크림 재료가 투입되면 바닥 스크래퍼(46)와 벽면 스크래퍼(46-2)가 회전하면서 아이스크림 재료를 반죽할 수 있는 공간을 형성한다.

밀판(50)은 믹싱장치(40)에서 반죽된 아이스크림 반죽을 로봇팔(20)이 스크래퍼 툴(21)로 철판(11)에 펼칠 수 있도록 중앙으로 밀어낸다.

가림창(60)은 투명한 재질의 벽으로 철판(11)의 상단에 결합되어 로봇팔(20)이 작동하는 퍼포먼스를 보여줌과 동시에 안전사고의 발생을 방지한다.

위와 같은 구성으로 된 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치을 이용한 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 제조하려는 즉석 아이스크림을 선택하면 로봇팔(20)이 컵 툴(도면 미도시)을 장착하고 공급장치(30)의 배출구(31) 아래로 이동한다.

공급장치(30)는 즉석 아이스크림의 배합률에 맞춰서 액상으로 된 재료를 로봇팔(20)의 컵 툴에 위치한 컵에 공급하고, 액상 재료를 가진 로봇팔(20)은 믹싱장치(40)의 투입구(42-1)에 액상 재료를 부어넣는다.

투입된 액상 재료는 철판(11)에 의해서 얼어붙게 되는데 바닥 스크래퍼(46)가 회전하면서 철판(11)에 붙어서 냉동되는 아이스크림(i)을 휘저으면서 반죽하게 된다.

더욱 상세하게는, 모터가 작동하게 되면 제1 회전축(43)이 회전하게 되면서 결합되어 있는 제2 회전축(43-1), 제1 회전판(45), 제2 회전판(45-1)이 함께 회전하게 되는데, 도 4와 같이 제1 회전축(43)은 회전하고 제2 회전축(43-1)은 내치기어(41-1)와 구동기어(47)에 의해서 공전 및 자전한다.

공전하는 제2 회전축(43-1)의 하부에 위치한 바닥 스크래퍼(46)는 소정의 각도로 기울어져 있는 바닥날(46-1)이 하부 하우징(42)에 위치한 아이스크림 재료를 긁어내어 들어올리는 동작과 긁어내어 들어올려진 아이스크림(i)을 다시 철판(11)에 펼쳐내어 평평하게 만드는 동작을 반복한다.

정회전에는 바닥 스크래퍼(46)의 바닥날(46-1)에서 뾰족한 점이 철판(11)으로 향하는 힘과 스프링(48)의 장력으로 제2 회전축(43-1)을 아래로 밀어내는 힘이 같이 작용되어 철판(11)에 닿아 얼어붙는 아이스크림(i)을 긁어서 들어낸다.

또한, 역회전하게 되면 철판(11)에는 바닥날(46-1)이 닿아있으나 바닥날(46-1)의 뾰족한 점이 작용하는 힘의 방향과 반대로 제2 회전축(43-1)이 회전하면서 아이스크림을 긁어내지 않고 바닥날(46-1)의 비스듬하게 기울어져 있는 면이 긁어서 들어낸 아이스크림(i)을 밀어내어 펼치며, 소정의 두께로 얼어붙은 아이스크림(i)은 바닥날(46-1)이 자연스럽게 아이스크림(i)을 타고 올라가는데 아이스크림(i)을 타고 위로 올라가는 바닥 스크래퍼(46)를 포함한 제2 회전축(43-1)을 받쳐 올려주는 아이스크림(i)이 스프링(48)의 장력보다 강해서 제2 회전축(43-1)은 위로 올려진 상태를 유지하면서 회전한다.

또한, 상부 하우징(41)의 아래에 결합되어 바닥 스크래퍼(46)가 회전하여 아이스크림(i)을 반죽할 수 있는 공간을 가지는 하부 하우징(42)에 있어서, 반죽되는 아이스크림(i)이 하부 하우징(41)의 내부 외측에 붙어버리면 제2 회전축(43-1)과 같이 회전되는 벽면 스크래퍼(46-2)가 긁어내어 떨어 트린다.

이렇게 정회전과 역회전으로 회전하는 바닥 스크래퍼(46)는 자전과 공전이 가능하여 중심축에서 자전만 하여 아이스크림(i)을 반죽하는 것보다 더 반죽을 괴롭힘으로써 쫄깃하고 맛있는 젤라또와 같은 아이스크림(i)을 만들어 낸다.

믹싱장치(40)에서 아이스크림(i)의 반죽이 완료되면 도 6처럼 후면에 결합되어 있는 상하실린더(49)로 인하여 밀판(50)이 아이스크림(i)을 원활하게 밀어낼 수 있는 만큼의 높이로 올라가게 되고, 믹싱장치(40)가 올라가게 되면 밀판(50)이 후면에 위치한 전후실린더(51)로 인하여 아이스크림(i)을 철판(11)의 가운데로 밀어내고 다시 복귀한다.

철판(11)의 가운데로 옮겨진 아이스크림(i)은 스크래퍼 툴(21)이 장착된 로봇팔(20)이 도 7의 [가]처럼 아이스크림(i)을 넓게 펼쳐 발라내는 작업을 수차례 반복하여 다시 한번 아이스크림(i)을 반복함과 동시에 가림창(60) 너머로 사용자에게 퍼포먼스를 보여줘 즐거움을 선사하고 도 7의 [나]처럼 펼쳐진 아이스크림(i)을 긁어 밀어내어 롤과 같은 형태로 만들어 앞에 위치한 가림창(60)과 철판(11) 사이의 공간으로 밀어 넣어 아이스크림(i)을 그릇에 담을 수 있도록 한다.

이처럼, 즉석 아이스크림 제조장치은 즉석 아이스크림을 제조하는 과정을 자동화하여 즉석 아이스크림을 반복적으로 반죽하고 제조하는 과정에서의 육체적 부담이 줄어들어 관리가 용이하여 작업자의 부담이 적고, 로봇팔(20)이 작동되어 즉석 아이스크림을 만드는 과정의 퍼포먼스를 사용자가 가림창(60) 너머로 볼 수 있어 즉석 아이스크림이 제조되는 시간이 지루하지 않도록 한다.

10: 본체
11:철판
20: 로봇팔
21: 스크래퍼 툴
30: 공급장치
31: 배출구
40: 믹싱장치
41: 상부 하우징 41-1: 내치기어
42: 하부 하우징 42-1: 투입구
43: 제1 회전축 43-1: 제2 회전축
43-2: 캡
44: 제1 베어링 44-1: 제2 베어링
45: 제1 회전판 45-1: 제2 회전판
45-2: 구멍
46: 바닥 스크래퍼 46-1: 바닥날
46-2: 벽면 스크래퍼
47: 구동기어
48: 스프링
49: 상하실린더
50: 밀판
51: 전후실린더
60: 가림창
i: 아이스크림

Claims (3)

1. 재료를 믹싱하고 반죽하여 냉동시켜 즉석 아이스크림을 제조하는 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치에 있어서,
   아이스크림 재료가 올라가 냉동되는 철판(11)이 상부에 노출되는 본체(10),
   철판(11)에 올려진 아이스크림을 펼치거나 밀어내기 위한 스크래퍼 툴(21)이 결합되어 다양한 각도와 방향으로 움직이도록 다관절을 가지는 로봇팔(20),
   재료가 공급되도록 배출구(31)가 외측에 노출되고 하나 이상의 아이스크림 재료를 보관하고 있으며 배합률에 맞춰서 공급하는 공급장치(30),
   모터와 같은 동력장치로 회전되어 아이스크림 재료를 믹싱하는 바닥 스크래퍼(46)가 포함된 믹싱장치(40),
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱장치(40)는,
   상부 하우징의 내에서 모터의 동력으로 회전하는 제1 회전판(45)과 제2 회전판(45-1)의 편심된 위치에 제2 회전축이 결합되고, 제2 회전축은 구동기어를 형성하여 상부 하우징 내면의 내치기어에 맞물리게 하여 제2 구동축이 자전 및 공전을 하게 하고,
   제2 구동축의 하단에는 하부에는 바닥 스크래퍼(46)를 형성하되, 바닥 스크래퍼는 스프링의 탄성을 받으면서 철판에 밀착되고 바닥 스크래퍼는 일측으로 경사진 형태로서 정역회전 하면서 철판에 얼어붙는 아이스크림 재료를 긁거나 얇게 펴주는 기능을 동시에 반복하도록 구성됨을 특징을 하는 즉석 철판 롤 아이스크림 제조장치.
3. 제조하려는 즉석 아이스크림을 선택하면 로봇팔(20)이 믹싱장치(40)의 투입구(42-1)에 액상 재료를 공급하고,
   모터가 작동하여 제1 회전축(43)이 회전하게 되면서 결합되어 있는 제2 회전축(43-1), 제1 회전판(45), 제2 회전판(45-1)이 함께 회전하여 제2 회전축(43-1)은 내치기어(41-1)와 구동기어(47)에 의해서 공전 및 자전하도록 하며,
   공전하는 제2 회전축(43-1)의 하부에 위치한 바닥 스크래퍼(46)는 정역회전 하면서 소정의 각도로 기울어져 있는 바닥날(46-1)이 하부 하우징(42)에 위치한 아이스크림 재료를 긁어내어 들어올리는 동작과 긁어내어 들어 올려진 아이스크림(i)을 다시 철판(11)에 펼쳐내어 평평하게 만드는 동작을 반복하며,
   믹싱장치(40)에서 아이스크림(i)의 반죽이 완료되면 결합되어 있는 상하실린더(49)로 인하여 밀판(50)이 아이스크림(i)을 원활하게 밀어낼 수 있는 만큼의 높이로 믹싱장치가 올라가게 되고,
   믹싱장치(40)가 올라가게 되면 밀판(50)이 후면에 위치한 전후실린더(51)로 인하여 아이스크림(i)을 철판(11)의 가운데로 밀어내고 다시 복귀하며,
   철판(11)의 가운데로 옮겨진 아이스크림(i)은 스크래퍼 툴(21)이 장착된 로봇팔(20)이 넓게 펼쳐 바르는 작업을 하고, 펼쳐진 아이스크림(i)을 긁어 밀어내어 롤과 같은 형태로 만들어 앞에 위치한 가림창(60)과 철판(11) 사이의 공간으로 밀어 넣어 아이스크림(i)을 그릇에 담을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 즉석 철판 롤 아이스크림 제조방법.

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