KR100398311B1 - Automatic puffing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부 체적이 비교적 크고 퍼핑 압력도 매우 높으며 한 번에 대량의 곡물을 조리함에 있어서 솥의 내압을 제어 인자로 삼아 조업을 적절히 제어할 수 있는 자동 퍼핑 장치가 제공된다.The present invention provides an automatic puffing device that can control the operation properly by using the internal pressure of the pot as a control factor in cooking a large amount of grain at a very large internal volume and a very high puffing pressure.
본 발명의 퍼핑 장치는 곡물을 투입해서 조리하기 위한 솥(410)과, 솥(410)의 하부에서 솥(410)을 가열하기 위한 열원을 공급하는 버너(420)와, 솥(410)에 조리될 식료품을 장입시키는 장입부(430)와, 열원이 공급되는 동안에 버너(420)에 대해 솥(410)을 중심축의 둘레로 회전시키는 회전부(440)와, 식료품의 장입 및 토출을 위해 솥(410)의 자세를 조절하는 선회부(450)와, 솥(410)의 뚜껑(411)을 개폐시키는 개폐부(460) 및, 작업의 전과정을 제어하는 PLC(470 ; Programmable Logic Controller)를 포함한다.The puffing device of the present invention is cooked in the cooker 410 for inputting and cooking grains, the burner 420 for supplying a heat source for heating the cooker 410 in the lower portion of the cooker 410, and the cooker 410 A charging unit 430 for charging the foodstuff to be, a rotating unit 440 for rotating the pot 410 around the central axis with respect to the burner 420 while the heat source is supplied, and the pot 410 for charging and discharging the foodstuff It includes a swinging portion 450 for adjusting the posture), an opening and closing portion 460 for opening and closing the lid 411 of the pot 410, and a PLC (470) (Programmable Logic Controller) for controlling the entire process of the work.
Description
본 발명은 퍼핑 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 조리의 전과정을 자동으로 행할 수 있게 구성된 자동 퍼핑 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a puffing device, and more particularly to an automatic puffing device configured to automatically perform the whole process of cooking.
밀폐된 정적 공간 속에 곡물을 공기와 함께 투입하여 승압시키다가 출구를개방하여 일거에 팽창시키는 방법은 널리 사용되는 전통적인 조리법 중의 하나이다.The method of injecting grain together with air in a closed static space to boost it, and then opening the outlet and expanding it in one step is one of the widely used traditional recipes.
이러한 팽창식 조리를 하기 위해서는 정해진 체적의 조리 공간을 형성하고 있고 내부에 형성되는 고압을 견디기 위한 뚜껑을 갖는 솥을 이용한다.In order to perform such an inflatable cooking, a pot having a lid having a predetermined volume of cooking space and withstanding a high pressure formed therein is used.
팽창식으로 조리된 식품을 대량 생산하기 위한 설비에서는 다수의 솥을 구비하는데, 이러한 설비에서는 가열 공정을 비롯한 대부분의 공정이 기계화 되어 있지만, 팽창 공정에서 뚜껑을 개방시키는 것을 비롯한 몇몇 작업은 조업자가 수동으로 행하고 있다.Facilities for mass production of inflatable cooked foods include multiple pots, most of which are mechanized, including the heating process, but some operations, including opening the lid in the expansion process, require manual intervention by operators. I am doing it.
상기 수작업은 많은 인력을 투입해야 하므로 조업 비용을 상승시키기도 하지만 적시에 작업이 이루어지지 못함에 따른 제품 품질의 열악화는 물론이고 단위시간 당 생산량이 낮다는 것 등과 같은 여러 가지의 문제를 갖고 있다.Since the manual work requires a lot of manpower, it can increase the operating cost, but there are various problems such as poor product quality as well as low production per unit time due to the inability to timely work.
이러한 문제를 해결하기 위해 공정을 자동화하기 위한 연구가 다양하게 진전되었다. 그 중에 하나로서 윤천현에게 허여된 대한민국 특허등록 1994-0004523호"자동곡물팽창장치"가 있다. 도 1 과 도 2 에는 그 장치가 도시되어 있는데, 도 1 에는 곡물이 투입되어 가열중인 상태가 도시되어 있고, 도 2 에는 곡물을 투입하기 위해 뚜껑이 열린 상태가 도시되어 있다.In order to solve these problems, various studies have been made to automate the process. One of them is Korean Patent Registration No. 1994-0004523, "Automatic Grain Expansion Device" granted to Yoon Chun-hyun. The apparatus is shown in FIGS. 1 and 2, in which grain is fed and being heated, and in FIG. 2, the lid is opened to feed grain.
도 1 및 도 2 에 보이듯이, 상기 장치는 기대(2)의 상부에 설치된 호퍼(3)를 설치하고, 호퍼(3)의 하단에 이동 가능한 곡물 삽입관(4)을 설치하며, 이 곡물 삽입관(4)에는 실린더(5)에 의해 작동되는 개폐기(6)를 축(7)과 일체로 제공하고, 상기 축(7)의 둘레로 회전되는 곡물삽입용 회전관(8)을 설치하되, 그 후단에스프링(9)을 두어 상기 곡물삽입용 회전관(8)을 탄성적으로 지지하게 하며, 에어노즐(10)을 설치한 연료 공급부(9)와 구동축(12)에 의해 회전되는 회전부(11)에 일체로 구성된 가열부(13)와 구동부(14)를 제공하고, 회전 가열로(17)의 뚜껑 케이스(22)는 밀폐 뚜껑(23)과 고정 뚜껑(24)으로 구성하며, 프레임(36)에 의해 지지된 장축(45)에는 회전바(53)를 고정시키고 이 회전바(53)의 선단에 꺽쇠(54)를 회전이 가능하게 설치하며, 회전바(53)의 일측면에 턱쇠(56)를 고정하되, 상기 꺽쇠(54)에 간격 조절 볼트(57)를 결합하고, 꺽쇠(54)와 턱쇠(56) 사이에 스프링(58)을 두고, 상기 장축(45)과 평행하게 배치된 작동바(59)에는 실린더(60)와 연동된 방아쇠(61)가 설치되고, 상기 뚜껑 개폐 회전대(32)의 롤러(35)가 제공되며, 작동바(59)의 하단에는 스프링(58a)을 두고 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the apparatus installs a hopper 3 installed on the upper part of the base 2, and installs a movable grain insertion tube 4 at the bottom of the hopper 3, and inserts the grain. The tube 4 is provided with a switch (6) integrally with the shaft (7) operated by the cylinder (5), and is provided with a grain insertion rotary tube (8) rotated around the shaft (7), A rear end spring 9 is provided to elastically support the grain insertion rotary tube 8, and a rotary part rotated by the fuel supply unit 9 and the drive shaft 12 provided with the air nozzle 10. 11 is provided integrally with the heating unit 13 and the driving unit 14, the lid case 22 of the rotary heating furnace 17 is composed of a sealing lid 23 and the fixed lid 24, and the frame ( The long shaft 45 supported by 36 is fixed to the rotary bar 53, and the clamp 54 is rotatably installed at the front end of the rotary bar 53, and the jaw on one side of the rotary bar 53 is provided. Lock 56 However, the engaging bar (57) is coupled to the clamp (54), with the spring (58) between the clamp (54) and the jaw (56), the operating bar (59) arranged in parallel with the long axis (45) ), A trigger 61 interlocked with the cylinder 60 is installed, a roller 35 of the lid opening and closing rotary table 32 is provided, and a spring 58a is provided at the lower end of the operation bar 59.
이러한 곡물 팽창 장치는 곡물 투입에서부터 팽창까지의 모든 동작이 시간을 인자로 하여 제어되며, 모든 동작은 기계적 메카니즘에 의해 이루어진다. 시간적 제어치는 경험적 제어치인데, 이러한 제어치는 매 공정에서의 실제 상황이 개입될 여지가 전혀 없다. 즉, 여하한 사정으로든 곡물의 조리 온도나 조리 압력이 적정치에 도달하지 못했다고 하더라고 정해진 시간에 도달하면 조리가 중단되고 뚜껑이 열리게 될 것이며, 따라서 해당 공정에서의 조리는 실패할 것이다.In this grain expansion device, all the operations from grain input to expansion are controlled by the time factor, and all the operations are performed by mechanical mechanisms. The temporal control is an empirical control, which leaves no room for the actual situation in each process. That is, for any reason, even if the cooking temperature or cooking pressure of the grain has not reached the proper value, the cooking time will be stopped and the lid will open, and thus the cooking in the process will fail.
또한, 뚜껑 개폐도 기계적 메카니즘에 의해서 이루어지는데, 이 것은 뚜껑의 밀폐력이 스프링과 부싱에만 의존하게 됨을 의미한다. 이러한 밀폐력은 내압의 고저에 적절히 대처하지 못한다. 즉, 내압이 설계 압력을 초과할 때에는 내압이 누설될 것이며, 설계 압력을 지나치게 상승시키면 뚜껑의 폐쇄시에 매우 큰 힘이 필요하거나 또는 구조가 복잡해질 것이다.Lid opening and closing is also accomplished by a mechanical mechanism, which means that the sealing force of the lid depends only on the spring and the bushing. This sealing force does not adequately cope with the high and low pressure. That is, when the internal pressure exceeds the design pressure, the internal pressure will leak, and if the design pressure is excessively increased, very large force will be required when the lid is closed, or the structure will be complicated.
퍼핑 공정을 자동화하기 위한 다른 하나로서 정형섭이 출원한 대한민국 특허출원 1999-0079239호에는 "식품자동퍼핑 장치"가 기재되어 있으며, 이 장치는 도 3 에 도시되어 있다.As another one for automating the puffing process, Korean Patent Application No. 1999-0079239 filed by Jung Hyeong-seop describes a "food automatic puffing device", which is shown in FIG.
도 3 에 보이듯이, 이 장치는 테이블(110)과, 테이블의 소정 높이에 고정되며 복수의 관통구멍이 형성된 센터블럭(140)과, 센터블럭의 상부 위치에서 면대향 설치되고, 소정의 승강수단에 의해서 승강 가능하게 설치되며, 각 관통 구멍에 삽입 가능한 복수의 제 1 압력시트를 가지는 상부블럭(130)과, 센터블럭의 하부 위치에서 면대향 설치되고, 상하 이동가능하게 센터블럭에 지지되며, 각 관통구멍에 삽입가능한 복수의 제 2 압력시트를 가지는 하부블럭(150)과, 상부블럭과 하부블럭을 가열시키는 가열 히터봉과, 각 관통 구멍과 각 제 2 압력시트에 의해 형성되는 챔버에 퍼핑 원재료를 공급하는 공급 수단을 구비한다.As shown in Fig. 3, the apparatus is provided with a table 110, a center block 140 fixed to a predetermined height of the table, and having a plurality of through holes formed thereon, and face-mounted at an upper position of the center block, and a predetermined lifting means. It is installed so as to be elevated by the upper block 130 having a plurality of first pressure sheets that can be inserted into each through hole, and face to face at the lower position of the center block, is supported by the center block to move up and down, Raw material puffed to the chamber formed by the lower block 150 having a plurality of second pressure sheets insertable in each through hole, a heating heater rod for heating the upper block and the lower block, and each through hole and each second pressure sheet. It has a supply means for supplying.
이 장치는 체적이 작은 형틀을 이용하여 소량의 식료품을 퍼핑하는 장치이며, 형틀의 내부에 형성되는 퍼핑압력도 비교적 저압이다. 즉, 위 대한민국 특허출원 1999-0079239호에서 제안된 기술은 본 발명에서처럼 내부 체적이 매우 크고 퍼핑압력도 매우 높으며 한 번에 대량의 곡물을 조리하는 장치에는 적용할 수 없다.This device is a device for puffing a small amount of food items using a mold having a small volume, and the puffing pressure formed inside the mold is also relatively low. That is, the technique proposed in the Republic of Korea Patent Application No. 1999-0079239 above is very large as the present invention and the puffing pressure is also very high and can not be applied to a device for cooking a large amount of grain at once.
퍼핑 공정을 자동화하기 위한 또 다른 하나로서 도 4 에는 크라프트 후드스 인코포레이티드에 허여된 대한민국특허 0137369호의 "곡물퍼핑 장치"가 도시되어 있다.As another one for automating the puffing process, FIG. 4 shows a "grain puffing device" of Korean Patent No. 0137369 issued to Kraft Hoods Incorporated.
이 장치(221)은 곡물 재료를 퍼핑 장치(231) 내로 공급하는 서어지 호퍼(surgehopper)(222)와 및 곡물 재료가 퍼핑 장치(221) 내에서 처리된 후에 상기 곡물 재료를 수용하는 팽창 또는 폭발실(223)을 갖는다. 또한, 예열기(225)와 관통식 배관(224)과 압축실(226) 및 노즐(227)을 포함한다. 압축실(226)의 상부에 개방된 증기 주입기(228)를 가지며, 압축실(226)은 입구(231)와 출구(232)를 별도로 갖는다.The device 221 is a surge hopper 222 for supplying grain material into the puffing device 231 and an expansion or explosion to receive the grain material after the grain material has been processed in the puffing device 221. Has a yarn 223. It also includes a preheater 225, a through-pipe 224, a compression chamber 226, and a nozzle 227. It has an open steam injector 228 on top of the compression chamber 226, which has a separate inlet 231 and an outlet 232.
상기 대한민국특허 0137369호에는 이 장치의 출구(232)에 설치된 방출밸브를 개방하는 것을 포함한 대부분의 작업을 자동으로 행하기 위한 수단에 대해 기재되어 있지 않다.The Republic of Korea Patent No. 0137369 does not describe a means for automatically performing most tasks, including opening a discharge valve installed at the outlet 232 of the device.
퍼핑 공정을 자동화하기 위한 또 다른 하나로서, 도 5 에는 배금주에게 허여된 대한민국 실용신안등록 0163171호의 "팽화과자자동제조장치"가 도시되어 있다.As another one for automating the puffing process, Figure 5 shows the "auto-expansion cookie manufacturing apparatus" of Republic of Korea Utility Model Registration No. 0163171 granted to the distributor.
이 장치는 프레임(300)과, 상기 프레임(300)의 일 측에 설치된 전동 모터(310)의 동력을 V벨트(311)에 의해 전달받아 저속으로 변환하여 캠축(320)을 저속으로 회전하도록 하는 감속기(312)와, 상기 캠축(320)에 고정되어 동시 회전하는 주축 캠블록(321)과 공급부 캠블록(323) 및 스프로켓(325)(공급부재(380)에 회전력을 전달하도록 하는 체인(372)을 구동함)으로 된 동력전달부재와, 상기 동력전달부재의 주축캠블록(321)에 의해 주축(333)을 상,하 방향으로 작동하여 가열 팽창부(340)의 상부 가열판(341)을 작동하는 주축레버(330)와, 공급부 캠블록(323)에 의해 전,후 방향으로 작동되어 공급링크(353)(354)를 통하여 공급케이스(355)를 작동하는 공급레버(350) 및, 바닥판링크(363)(364)를 통하여 바닥판(365)을 작동하는바닥판 작동레버(360)로 된 작동부재와, 재료인 곡물을 연속적으로 공급하도록 하는 곡물공급호퍼(370)와 상기 곡물공급호퍼(370)로 부터 연결된 연결관A(371)와 상기 연결관A(371)의 하단에 설치되어 주기적으로 소정량의 곡물을 분배하는 분배기(380)로 된 공급부재와, 상기 공급부재의 분배기(380)로 부터 공급되는 소정량의 곡물을 받아 주는 공급케이스(355)와 바닥판(365)을 상기 작동부재에 의해 수평방향에 위치한 가열팽창부의 상부가열판(341)과 하부가열판(342) 사이로 공급하는 이송부재와, 상기 이송부재로 부터 공급된 재료를 밀착 가열후 순간 팽창하여 가공하는 가열팽창부(340)로 구성된다.The device receives the power of the frame 300 and the electric motor 310 installed on one side of the frame 300 by the V-belt 311 to convert the cam shaft 320 to a low speed to rotate the cam shaft 320 at a low speed. Chain 372 to transmit rotational force to the reduction gear 312, the main shaft cam block 321 and the supply cam block 323 and the sprocket 325 (supply member 380) that is fixed to the cam shaft 320 and rotates simultaneously Driving the main shaft 333 in the up and down directions by the power transmission member and the main shaft cam block 321 of the power transmission member to open the upper heating plate 341 of the heating expansion part 340. A feed lever 350 and a bottom operated by the main spindle lever 330 and the supply cam block 323 to operate the supply case 355 through the supply links 353 and 354. An operating member made of a bottom plate operating lever 360 for operating the bottom plate 365 through the plate links 363 and 364, and grains as materials. Distributor for dispensing a predetermined amount of grain periodically installed at the lower end of the connection pipe A (371) and the connection pipe A (371) connected from the grain supply hopper 370 and the grain supply hopper to supply ( 380, the supply member, and the supply case 355 and the bottom plate 365 for receiving a predetermined amount of grains supplied from the distributor 380 of the supply member is heated in the horizontal direction by the operating member Consists of a transfer member for supplying between the upper upper heating plate (341) and the lower heating plate (342), and a heating expansion unit (340) for expanding and processing the instantaneous heating of the material supplied from the conveying member.
이 장치도 체적이 작은 형틀을 이용하여 소량의 식료품을 퍼핑하는 장치이므로, 본 발명에서처럼 내부 체적이 매우 크고 퍼핑 압력도 매우 높으며 한 번에 대량의 곡물을 조리하는 장치에는 적용할 수 없다.This device is also a device for puffing a small amount of foodstuff using a small-volume mold, and thus, as in the present invention, the internal volume is very large and the puffing pressure is very high, and it is not applicable to an apparatus for cooking a large amount of grain at one time.
이로부터, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 일정한 체적의 공간을 형성하고 내부에 형성되는 압력을 견딜 수 있는 뚜껑을 구비한 솥을 이용하여 곡물 등과 같은 식료품을 퍼핑함에 있어서 조리의 전과정을 자동으로 행할 수 있는 장치를 제공하려는 것이다.From this, the present invention can automatically perform the whole process of cooking in puffing foodstuffs, such as grains by using a pot having a lid capable of withstanding the pressure formed therein to form a constant volume of space as described above Is to provide a device.
또한, 본 발명은 내부 체적이 비교적 크고 퍼핑 압력도 매우 높으며 한 번에 대량의 곡물을 조리하는 퍼핑 장치에서 조리 상태에 직접적인 영향을 미치는 압력을 제어인자로 삼아 조업을 적절히 제어할 수 있게 하고, 조업 과정에서의 퍼핑 압력에 비례하는 힘으로 뚜껑을 밀폐시킬 수 있는 유체기계적 메카니즘을 제공하려는 것이다.In addition, the present invention makes it possible to properly control the operation by using the pressure which directly affects the cooking state in the puffing device for cooking a large amount of grain at a time, the internal volume is relatively large and the puffing pressure is very high. The aim is to provide a hydromechanical mechanism that can seal the lid with a force proportional to the puffing pressure in the process.
도 1 및 도 2 는 종래의 한 자동 퍼핑 장치의 구성을 도시한 것이며,1 and 2 show the configuration of a conventional automatic puffing device,
도 3 은 종래의 다른 자동 퍼핑 장치의 구성을 도시한 것이고,Figure 3 shows the configuration of another conventional automatic puffing device,
도 4 는 종래의 또다른 자동 퍼핑 장치의 구성을 도시한 것이며,Figure 4 shows the configuration of another conventional automatic puffing device,
도 5 는 종래의 또다른 자동 퍼핑 장치의 구성을 도시한 것이고,Figure 5 shows the configuration of another conventional automatic puffing device,
도 6 은 본 발명의 한 실시예에 따른 자동 퍼핑 장치의 주요 기능요소의 작동 관계를 설명하기 위한 기능 블록선도이며,6 is a functional block diagram for explaining the operation relationship of the main functional elements of the automatic puffing device according to an embodiment of the present invention,
도 7 은 본 발명의 한 실시예에 따라 2대의 퍼핑 장치가 하나의 베이스 프레임에 고정된 형태의 상면도이고,7 is a top view of two puffing devices fixed to one base frame according to one embodiment of the present invention;
도 8 은 도 7 에 도시된 2 대의 퍼핑 장치의 배면도이며,FIG. 8 is a rear view of the two puffing devices shown in FIG. 7,
도 9 는 도 7 에 도시된 2대의 퍼핑 장치의 측면도이고,9 is a side view of the two puffing devices shown in FIG. 7,
도 10 은 도 7 에 도시된 2대의 퍼핑 장치 중 하나의 퍼핑 장치를 확대 도시한 상면도이며,FIG. 10 is an enlarged top view of one of the two puffing devices shown in FIG. 7.
도 11 은 도 7 에 도시된 퍼핑 장치에 이용되는 솥의 형상을 도시한 것이다.FIG. 11 shows the shape of a pot used in the puffing device shown in FIG. 7.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
401, 402 : 본 발명의 실시예에 따른 자동 퍼핑 장치401, 402: automatic puffing device according to an embodiment of the present invention
403 : 베이스프레임 404 : 탑프레임403: base frame 404: top frame
405 : 사이드프레임 410 : 솥405: side frame 410: cooker
411 : 뚜껑 412 : 입구411: lid 412: entrance
413, 414 : 샤프트 415 : 브라켓413, 414 shaft 415 bracket
420 : 버너 430 : 장입부420: burner 430: charging
440 : 회전부 441 : 스프로켓440: rotating portion 441: sprocket
442 : 전동체인 443 : 모터442: electric chain 443: motor
450 : 선회부 451 : 피봇축450: pivot 451: pivot axis
452 : 스트러트 460 : 개폐부452: strut 460: opening and closing portion
461 : 아암 462 : 힌지461: Arm 462: Hinge
463 : 유압실린더 464 : 피스톤로드463: hydraulic cylinder 464: piston rod
470 : PLC470: PLC
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따르면, 식료품을 투입해서 조리하기 위한 솥과, 상기 솥의 하부에서 솥을 가열하기 위한 열원을 공급하는 가열수단과, 상기 솥에 조리될 식료품을 장입시키는 장입부와, 상기 솥에 열원이 공급되는 동안에 상기 솥을 중심축의 둘레로 회전시키는 회전부와, 식료품의 장입을 위해 상기 솥의 자세를 조절하는 선회부와, 상기 솥의 뚜껑을 개폐시키는 개폐부 및, 조리될 식료품의 종류에 따라 적절히 설정된 조리압력에 기반하여 작업과정을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 퍼핑 장치가 제공된다.According to the present invention for solving the above technical problem, a pot for cooking by putting food, and heating means for supplying a heat source for heating the pot at the bottom of the pot, and charging the food to be cooked in the pot A charging part, a rotating part for rotating the pot around a central axis while a heat source is supplied to the pot, a turning part for adjusting the attitude of the pot for charging food, an opening and closing part for opening and closing the lid of the pot, There is provided an automatic puffing device including a control unit for controlling a work process based on a cooking pressure appropriately set according to the type of food product to be cooked.
상기 회전부는 상기 솥에서 돌출된 샤프트에 고정된 스프로켓과, 상기 스프로켓에 회전구동력을 제공하는 모터를 포함하여 구성되는 것이 양호하다.The rotating part is preferably configured to include a sprocket fixed to the shaft protruding from the pot, and a motor for providing a rotation driving force to the sprocket.
양호하게는, 상기 개폐부가 유압실린더 속으로 들락거리며 신축되는 피스톤로드 및, 상기 피스톤로드의 단부에 힌지로 연결된 아암을 포함하고, 상기 아암의 단부에는 상기 솥의 뚜껑이 힌지로 연결되어 있으며, 상기 아암은 상기 피스톤로드가 신장되면 상기 솥의 뚜껑이 상기 솥의 입구를 폐쇄시키고 상기 피스톤로드가 수축되면 상기 솥의 뚜껑이 상기 솥의 입구를 개방시키게 구성된다.Preferably, the opening and closing portion includes a piston rod to be moved in and out into the hydraulic cylinder, and an arm connected to the end of the piston rod hinged, the lid of the pot is connected to the end of the arm by the hinge, The arm is configured such that the lid of the pot closes the inlet of the pot when the piston rod is extended and the lid of the pot opens the inlet of the pot when the piston rod is retracted.
양호하게는, 상기 개폐부의 유압실린더가 정방향 압력원으로서의 하이드롤릭유 및 역방향 압력원으로서의 공기를 함께 사용하는 2유체작동식 유압실린더이다.여기에서, 정방향이라고 함은 상기 피스톤로드를 신장시켜 솥의 뚜껑으로 솥의 입구를 폐쇄시키는 방향을 지칭하며, 역방향이라고 함은 상기 피스톤로드를 수축시켜 솥의 입구를 닫고 있는 뚜껑을 개방시키는 방향을 지칭한다.Preferably, the hydraulic cylinder of the opening and closing portion is a two-fluid operated hydraulic cylinder using both hydraulic oil as a forward pressure source and air as a reverse pressure source. Here, the forward direction refers to extending the piston rod to The lid refers to the direction of closing the inlet of the pot, the reverse direction refers to the direction of opening the lid to close the inlet of the pot by contracting the piston rod.
양호하게는, 상기 정방향 압력원으로 사용되는 하이드롤릭유를 상기 유압실린더에 공급하기 위한 유압회로가 저압회로와 고압회로의 2단 회로로 구성된다.Preferably, the hydraulic circuit for supplying the hydraulic oil used as the forward pressure source to the hydraulic cylinder is composed of a two-stage circuit of a low pressure circuit and a high pressure circuit.
본 발명의 상기 및 기타의 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하면서 아래에 기술된 본 발명의 양호한 실시예에 따른 자동 퍼핑 장치에 대한 설명을 읽으면 좀더 명료해질 것이다.These and other features and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the description of the automatic puffing device according to the preferred embodiment of the present invention described below with reference to the accompanying drawings.
도 6 에는 본 발명의 한 실시예에 따른 자동 퍼핑 장치의 주요기능요소의 작동관계를 설명하기 위한 기능블록선도가 도시되어 있다.6 is a functional block diagram for explaining the operation relationship of the main functional elements of the automatic puffing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6 에 보이듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 퍼핑 장치는 곡물을 투입해서 조리하기 위한 솥(410)과, 솥(410)의 하부에서 솥(410)을 가열하기 위한 열원을 공급하는 버너(420)와, 솥(410)에 조리될 식료품을 장입시키는 장입부(430)와, 열원이 공급되는 동안에 버너(420)에 대해 솥(410)을 중심축의 둘레로 회전시키는 회전부(440)와, 식료품의 장입 및 토출을 위해 솥(410)의 자세를 조절하는 선회부(450)와, 솥(410)의 뚜껑(411)을 개폐시키는 개폐부(460) 및, 조리될 식료품의 종류에 따라 적절히 설정된 조리압력에 기반하여 작업의 전과정을 제어하는 PLC(470 ; Programmable Logic Controller)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the automatic puffing device according to the embodiment of the present invention includes a cooker 410 for inputting and cooking grains and a burner for supplying a heat source for heating the cooker 410 at the bottom of the cooker 410. 420, a charging unit 430 for charging food to be cooked in the cooking pot 410, a rotating part 440 rotating the cooking pot 410 around the central axis with respect to the burner 420 while the heat source is supplied; , Revolving part 450 for adjusting the posture of the pot 410 for charging and discharging the food, opening and closing part 460 for opening and closing the lid 411 of the pot 410, and according to the type of food to be cooked It includes a PLC (Programmable Logic Controller) for controlling the entire process of the job based on the set cooking pressure.
도 7 에는 본 발명의 실시예에 따라 2대의 자동 퍼핑 장치(401, 402)가 하나의 베이스 프레임(403)에 고정된 형태의 상면도가 도시되어 있으며, 도 8 에는 도7 에 도시된 2대의 자동 퍼핑 장치의 배면도가 도시되어 있고, 도 9 에는 도 7 에 도시된 2대의 자동 퍼핑 장치의 측면도가 도시되어 있으며, 도 10 에는 도 7 에 도시된 2대의 자동 퍼핑 장치(401, 402) 중 하나의 자동 퍼핑 장치(401)의 상면도가 도시되어 있다.FIG. 7 is a top view of two automatic puffing devices 401 and 402 fixed to one base frame 403 according to an embodiment of the present invention, and FIG. A rear view of the automatic puffing device is shown, FIG. 9 is a side view of the two automatic puffing devices shown in FIG. 7, and FIG. 10 of the two automatic puffing devices 401, 402 shown in FIG. 7. A top view of one automatic puffing device 401 is shown.
도 7 내지 도 10 에 보이듯이, 상기 베이스 프레임(403)의 상측에는 탑프레임(404)이 설치되어 있고, 베이스 프레임(403)과 탑프레임(404)의 사이에는 버너(420)를 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 그러한 공간의 위쪽에서 솥(410)이 탑프레임(404)에 의해 지탱되어 있다.As shown in FIGS. 7 to 10, a top frame 404 is provided above the base frame 403, and a burner 420 may be accommodated between the base frame 403 and the top frame 404. A space is formed, and above the space, the pot 410 is supported by the top frame 404.
상기 솥(410)은 도 11 에 보이듯이 대략적으로 단지 형상을 갖는 것으로서 입구(412)는 몸통의 직경에 비해 다소 수축된 원형을 이룬다. 상기 솥(410)의 후미부, 즉 입구(412)와 반대쪽에는 2단으로 형성된 샤프트가 돌출되어 있는데, 그 중의 제1 단의 샤프트(413)의 둘레에는 트러스트 베어링(도시 안됨)이 끼워진다. 트러스트 베어링은 탑프레임(404)에 고정되어 솥(410)을 회전이 가능하게 지지한다. 솥(410)의 제2 단의 샤프트(414)에는 스프로켓(441)이 고정되며, 이러한 스프로켓(441)은 전동체인(442)을 통해 모터(443)의 회전축에 고정된 스프로켓(도시 안됨)에 연결되어 있다. 즉, 이러한 모터와 스프로켓과 체인 및 트러스트 베어링이 협력하여 앞서 설명한 회전부(440)를 이루며, 모터(443)가 회전함에 따라 솥(410)이 회전하게 된다.The pot 410 is only approximately shaped, as shown in FIG. 11, and the inlet 412 is somewhat constricted relative to the diameter of the body. The rear end of the pot 410, that is, the opposite side of the inlet 412, the shaft formed in two stages are protruded, of which a thrust bearing (not shown) is fitted around the shaft 413 of the first stage. The thrust bearing is fixed to the top frame 404 to support the pot 410 rotatably. The sprocket 441 is fixed to the shaft 414 of the second stage of the cooker 410, and this sprocket 441 is connected to the sprocket (not shown) fixed to the rotation shaft of the motor 443 through the electric chain 442. It is connected. That is, such a motor, a sprocket, a chain and a thrust bearing cooperate to form the rotating unit 440 described above, and the pot 410 rotates as the motor 443 rotates.
한편, 탑프레임(404)은 사이드 프레임(405)에 끼워진 피봇축(451)과 베이스 프레임(403)에 연결된 스트러트(452)에 의해 지탱되어 있다. 스트러트(452)는 유압실린더와 그 실린더 속으로 들락거리는 피스톤로드를 포함하는 유체작동식 신축스트러트이다. 이러한 스트러트(452)와 피봇축(451)이 협력하여 앞서 설명한 선회부(450)를 이룬다. 즉, 스트러트(452)가 신장 또는 수축됨에 따라 탑프레임(405)이 피봇축(451)의 둘레로 선회되며, 그에 따라 지면에 대한 솥(410)의 각도가 조절된다.On the other hand, the top frame 404 is supported by the pivot shaft 451 fitted to the side frame 405 and the strut 452 connected to the base frame 403. Strut 452 is a fluid actuated telescopic strut including a hydraulic cylinder and a piston rod in and out of its cylinder. The strut 452 and the pivot shaft 451 cooperate to form the pivot 450 described above. That is, as the strut 452 is extended or contracted, the top frame 405 is pivoted around the pivot axis 451, thereby adjusting the angle of the pot 410 with respect to the ground.
상기 솥(410)의 입구(412)를 막는 뚜껑(411)은 힌지(462)의 둘레로 선회하는 아암(461)의 일단부에 힌지되어 있으며, 이 아암(461)의 타단부는 유압실린더(463) 속으로 들락거리며 신축되는 피스톤로드(464)의 단부에 힌지되어 있다. 이러한 유압실린더(463)와 피스톤로드(464) 및 아암(461)이 협력하여 앞서 설명한 개폐부(460)를 이룬다.The lid 411 blocking the inlet 412 of the pot 410 is hinged to one end of the arm 461 pivoting around the hinge 462, the other end of the arm (461) is a hydraulic cylinder ( 463 is hinged to an end of the piston rod 464 that is stretched in and out. The hydraulic cylinder 463, the piston rod 464, and the arm 461 cooperate to form the opening and closing portion 460 described above.
즉, 피스톤로드(464)가 신장되면 아암(461)이 힌지(462)의 둘레로 선회하여 뚜껑(411)으로 솥(410)의 입구(412)를 막으며, 피스톤로드(464)가 수축되면 아암(461)이 힌지(462)의 둘레로 선회하여 솥(410)의 입구(412)를 막고 있는 뚜껑(411)을 개방시킨다.That is, when the piston rod 464 is extended, the arm 461 pivots around the hinge 462 to block the inlet 412 of the pot 410 with the lid 411, and when the piston rod 464 is deflated. Arm 461 pivots around hinge 462 to open lid 411 blocking inlet 412 of pot 410.
상기 개폐부(460)의 유압실린더(463)는 정방향 압력원으로서의 하이드롤릭유 및 역방향 압력원으로서의 공기를 함께 사용하는 2유체작동식 유압실린더이다.The hydraulic cylinder 463 of the opening and closing portion 460 is a two-fluid operated hydraulic cylinder that uses both a hydraulic oil as a forward pressure source and air as a reverse pressure source.
여기에서, 정방향이라고 함은 상기 피스톤로드를 신장시켜 솥의 뚜껑으로 솥의 입구를 폐쇄시키는 방향을 지칭하며, 역방향이라고 함은 상기 피스톤로드를 수축시켜 솥의 입구를 닫고 있는 뚜껑을 개방시키는 방향을 지칭한다.Here, the forward direction refers to a direction in which the piston rod is extended to close the inlet of the pot with the lid of the pot, and the reverse direction refers to a direction in which the piston rod is closed to open the lid closing the inlet of the pot. Refers to.
즉, 유압실린더(463)는 디스크형 피스톤(도시 안됨)에 의해 2개의 격실(도시안됨)로 구분되며, 디스크형 피스톤은 격실의 내적을 상반되게 수축 또는 확장시킬 수 있게 이동하는 이동성 격벽의 역할을 한다.That is, the hydraulic cylinder 463 is divided into two compartments (not shown) by a disc-shaped piston (not shown), and the disc-shaped piston is a movable partition wall that moves to expand or contract the inner product of the compartment. Do it.
즉, 제1 격실에는 하이드롤릭유가 주입되고, 제2 격실에는 공기가 주입되는데, 제2 격실의 배기밸브가 개방된 상태에서 제1 격실에 하이드롤릭유가 주입될 때에는, 피스톤이 제1 격실을 확장시키고 제2 격실을 수축시키는 방향으로 이동하면서 피스톤로드(464)를 신장시켜 뚜껑(411)을 닫는다.That is, hydraulic oil is injected into the first compartment and air is injected into the second compartment. When the hydraulic oil is injected into the first compartment with the exhaust valve of the second compartment being opened, the piston expands the first compartment. And the lid 411 is closed by extending the piston rod 464 while moving in the contracting direction of the second compartment.
한편, 솥의 뚜껑(411)을 개방시킬 때에는, 제1 격실의 배유밸브가 개방된 상태에서 제2 격실에 공기를 주입하면, 피스톤이 제1 격실을 수축시키고 제2 격실을 확장시키는 방향으로 이동하면서 피스톤로드(464)를 수축시켜 뚜껑(411)을 개방한다.On the other hand, when opening the lid 411 of the pot, when the air is injected into the second compartment while the drain valve of the first compartment is open, the piston moves in the direction to shrink the first compartment and expand the second compartment. While the piston rod 464 is retracted to open the lid 411.
본 발명의 실시예에서와 같이 유압실린더(463)를 2유체작동식으로 구성하지 않더라도, 제1 격실의 배유밸브를 개방시키면, 솥의 내압이 뚜껑(411)을 밀어젖히는 힘이 피스톤로드(464)에 전달될 것이므로, 제1 격실 내의 하이드롤릭유가 배유되어 저유조로 회수될 것이다. 그러나, 이 과정에서 솥의 내압의 일부는 하이드롤릭유를 제1 격실로부터 밀어내는 데에 사용될 것이고, 뚜껑(411)의 개방이 방해받을 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 뚜껑(411)을 일거에 신속하게 개방시키는 것은 조리된 식료품의 품질에 지대한 영향을 미치는 요인이다. 즉, 솥의 뚜껑(411)이 개방되는 것을 방해하지 않는 구조가 절실히 요구된다.Even if the hydraulic cylinder 463 is not two-fluid operated as in the embodiment of the present invention, when the drain valve of the first compartment is opened, the pressure of the inner pressure of the pot pushes the lid 411 to the piston rod 464. ), The hydraulic oil in the first compartment will be drained and recovered to the reservoir. However, in this process part of the internal pressure of the pot will be used to push the hydraulic oil out of the first compartment and the opening of the lid 411 will be hindered. As described above, quickly opening the lid 411 at once is a factor that greatly affects the quality of the cooked food. That is, a structure that does not interfere with the opening of the lid 411 of the pot is desperately required.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 뚜껑(411)의 개방시에 제2 격실에 고압의 공기를 주입하여 제1 격실 내에 있는 하이드롤릭유를 신속하게 밀어내게 구성된 유압실린더(463)를 이용한다. 제2 격실에 주입되는 역방향 유압원의 매체로는 공기 이외에도 다른 유체들이 사용될 수 있다. 그러나, 주입과 소거가 신속하게 이루어지며, 대기중에 함부로 방출되어도 무방하다는 관점에서 공기는 어느 매체보다도 선호된다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the hydraulic cylinder 463 configured to rapidly push out the hydraulic oil in the first compartment by injecting high pressure air into the second compartment when the lid 411 is opened. In addition to air, other fluids may be used as the medium of the reverse hydraulic pressure source injected into the second compartment. However, in view of the fact that the injection and the removal are performed quickly and may be released in the air, air is preferred to any medium.
한편, 상기 정방향 압력원으로 사용되는 하이드롤릭유를 상기 유압실린더(463)에 공급하기 위한 유압회로가 저압회로와 고압회로의 2단 회로로 구성되는 것이 양호하다.On the other hand, the hydraulic circuit for supplying the hydraulic oil used as the forward pressure source to the hydraulic cylinder 463 is preferably composed of a two-stage circuit of a low pressure circuit and a high pressure circuit.
즉, 유압회로는 유압실린더(463)의 제1 격실 내에 하이드롤릭유를 주입하여 솥(410)의 뚜껑(411)이 솥의 입구를 닫고 적절한 힘으로 밀착시킬 때까지 피스톤로드(464)를 신장시키는 제1 유압회로와, 솥의 내압에 따라 PLC(470)에 의해 제어되면서 유압실린더의 제1 격실 내의 하이드롤릭유의 압력을 적절히 증압시키는 제2 유압회로를 포함한다.That is, the hydraulic circuit injects the hydraulic oil into the first compartment of the hydraulic cylinder 463 to extend the piston rod 464 until the lid 411 of the pot 410 closes the inlet of the pot and is in close contact with an appropriate force. And a second hydraulic circuit configured to properly increase the pressure of the hydraulic oil in the first compartment of the hydraulic cylinder while being controlled by the PLC 470 according to the internal pressure of the pot.
본 발명의 실시예에 따른 PLC(470)는 솥(410)의 내압 및 시간을 제어인자로 하여 각각의 구성요소의 작동을 적절히 제어하기 위한 전기신호를 공급한다.PLC 470 according to an embodiment of the present invention supplies an electrical signal for appropriately controlling the operation of each component by using the internal pressure and time of the pot 410 as a control factor.
솥(410)의 내압은 솥(410)의 후미부의 샤프트의 중심 또는 뚜껑의 중심에 형성된 오리피스(도시 안됨)를 통해 채취되어 측정되며, 그 측정값은 전기적 신호로 변환되어 PLC(470)에 제공된다.The internal pressure of the pot 410 is collected and measured through an orifice (not shown) formed in the center of the rear shaft of the pot 410 or the center of the lid, and the measured value is converted into an electrical signal and provided to the PLC 470. do.
조리시작 전에 조업자는 조리될 식료품의 종류에 따라 적절한 조리 압력을 설정하여 입력해주며, PLC(470)는 설정된 조리압력에 기반하여 조리의 전과정을 제어한다.Before the start of cooking, the operator sets and inputs an appropriate cooking pressure according to the type of food to be cooked, and the PLC 470 controls the whole process of cooking based on the set cooking pressure.
아래에서는 PLC(470)의 제어로직을 간략하게 설명하기로 한다. PLC(470)는 선회부(450)의 유압실린더에 하이드롤릭유를 공급하기 위한 펌프(도시 안됨)를 작동시켜 유압스트러트를 신장시킴으로써 솥(410)의 입구(412)가 상승되는 방향으로 솥(410)을 선회시킨다.Hereinafter, the control logic of the PLC 470 will be briefly described. The PLC 470 operates a pump (not shown) for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder of the turning part 450 to extend the hydraulic strut, thereby increasing the inlet 412 of the pot 410 in the direction in which the pot ( Turn 410.
장입부(430)를 이루는 호퍼의 주입구를 솥(410)의 입구(412)와 정렬시킨 후에, 적정량의 식료품을 솥(410) 속에 장입시킨다.After aligning the inlet 412 of the hopper constituting the charging unit 430 with the inlet 412 of the pot 410, the appropriate amount of foodstuff is charged into the pot 410.
개폐부(460)의 유압실린더(463)의 제1 격실에 하이드롤릭유를 주입하기 위한 제1 유압회로의 급유밸브를 개방시킨다.The oil supply valve of the first hydraulic circuit for injecting hydraulic oil into the first compartment of the hydraulic cylinder 463 of the opening and closing portion 460 is opened.
선회부(450)의 유압실린더로부터 하이드롤릭유를 회수하기 위한 밸브(도시 안됨)를 개방시켜 유압스트러트를 수축시키고 솥(410)을 수평자세로 선회시킨 후에, 버너(420)를 이용하여 솥(410)을 가열하면서 회전부(440)의 모터(443)를 회전시켜 솥(410)을 회전시킨다.After opening the valve (not shown) for recovering the hydraulic oil from the hydraulic cylinder of the turning part 450, the hydraulic strut is contracted and the pot 410 is pivoted in a horizontal position, and then the burner 420 is used to cook the pot ( The pot 410 is rotated by rotating the motor 443 of the rotating unit 440 while heating the 410.
가열과정에서 솥(410)의 내압을 감시하면서 제2 유압회로를 이용하여 개폐부(460)의 유압실린더(463)의 제1 격실 내에 지속적으로 하이드롤릭유를 주입하여 증압시킨다.While monitoring the internal pressure of the pot 410 during the heating process, the hydraulic oil is continuously injected into the first compartment of the hydraulic cylinder 463 of the opening and closing part 460 by using the second hydraulic circuit to increase and increase the pressure.
솥(410)의 내압이 적정한 값에 도달하고 식료품의 조리에 충분한 시간동안의 가열이 이루어진 후에, 개폐부(460)의 유압실린더(463)의 제1 격실로부터 하이드롤릭유를 방출하기 위한 배유밸브를 개방시킴과 동시에, 유압실린더(463)의 제2 격실 내에 공기를 주입시켜 피스톤로드(464)를 신속하게 수축시킨다.After the internal pressure of the pot 410 reaches an appropriate value and heating is performed for a time sufficient for cooking food, the drain valve for discharging the hydraulic oil from the first compartment of the hydraulic cylinder 463 of the opening and closing portion 460 is opened. At the same time as opening, air is injected into the second compartment of the hydraulic cylinder 463 to quickly retract the piston rod 464.
도 6에는 PLC(470)가 제어값을 얻고 제어신호를 보내기 위한 선로가 표시되어 있으며, 점선은 솥(410)의 내압에 따른 신호를 얻기 위한 선로이고, 일점쇄선은 각각의 구성요소에 제어신호를 보내기 위한 선로이다.6 shows a line for the PLC 470 to obtain a control value and to send a control signal, a dotted line is a line for obtaining a signal according to the internal pressure of the pot 410, and a dashed-dotted line is a control signal for each component. It is a track to send.
상기 모터(443)와 유압실린더(463) 및 솥(410)의 샤프트(413)의 둘레에 끼워진 트러스트베어링 등은 솥(410)의 둘레를 감싸고 있는 브라켓(415)에 고정되어 있으며, 개폐부(460)의 아암(461)과 솥(410)의 뚜껑(411)의 사이에는 회전이 가능하게 하기 위한 트러스트베어링(도시 안됨)이 끼워져 있다.Thrust bearings fitted around the motor 443, the hydraulic cylinder 463, and the shaft 413 of the pot 410 are fixed to the bracket 415 surrounding the pot 410, and the opening / closing part 460 A thrust bearing (not shown) for rotation is fitted between the arm 461 of the head) and the lid 411 of the pot 410.
위에서는 도면에 도시된 양호한 실시예에 따른 퍼핑 장치에 의해 본 발명을 설명하였지만, 도시된 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 이 기술분야에서 숙련된 자에게는 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이도 예시된 실시예로부터의 변화와 변경 및 조절이 가능함이 자명할 것이다. 첨부된 특허청구의 범위는 그러한 변화와 변경 및 조절을 포괄적으로 정의하고자 한다.Although the present invention has been described above by the puffing apparatus according to the preferred embodiment shown in the drawings, the illustrated embodiments are merely exemplary and are not intended to limit the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that changes, modifications, and adjustments from the illustrated embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. The scope of the appended claims is intended to comprehensively define such changes, modifications, and adjustments.
위에서 설명한 본 발명에 따른 퍼핑 장치를 이용하면 식료품 퍼핑의 전과정을 자동으로 행할 수 있다. 또한, 솥의 내부체적이 크고 퍼핑 압력이 높을지라도 솥의 내부압력을 제어인자로 삼아 조업을 적절히 제어할 수 있게 하고, 조업과정에서의 퍼핑 압력에 비례하는 힘으로 뚜껑을 완전히 밀폐시켜 기밀을 철저히 유지할 수 있으며, 팽창시에는 뚜껑을 일거에 신속하게 개방시켜 식료품을 퍼핑시킬 수 있으므로 양질의 조리식품을 대량으로 생산할 수 있다.Using the puffing device according to the present invention described above it is possible to automatically carry out the entire process of food puffing. In addition, even if the inner volume of the pot is large and the puffing pressure is high, the inner pressure of the pot is used as a control factor to control the operation properly, and the cover is completely sealed by a force proportional to the puffing pressure during the operation. It is possible to maintain and, when inflated, the lid can be quickly opened to puff the food, thereby producing a large amount of high quality cooked food.
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