자동 곡물볶음확대기{The automatic popped cereals production instrument}
본 고안은 자동 곡물볶음확대기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 곡물의 투입과 배출을 자동으로 이루어지도록 하여 작업자의 안전과 생산성 향상을 위하여 개발된 자동 곡물볶음확대기에 관한 것이다. 곡물볶음확대기는 한국사람이라면 누구나 어린 시절의 뻥튀기의 추억이 있듯이 이러한 뻥튀기를 하는 장치가 곡물볶음확대기 이다. 이는 밀폐된 압력용기에 곡물을 넣고 가열시키면서 볶아주다 보면 내부는 열팽창에 의하여 고압의 상태로 있게 되며 이때 순간적으로 용기의 뚜껑을 개방하면 곡물의 내부에 분포되어 있던 고압의 기체가 외기와 만나 순간적으로 팽창하면서 곡물의 조직이 성긴 수배에서 수십 배 팽창된 상태의 볶아진 곡물이 배출된다. 이러한 곡물은 전통한과에서부터 각종 음식물로 많이 생산되고 있으나 그 모든 과정이 예전의 생산모습과 큰 변화가 있지 않은 상태이다. 즉 이를 대량생산하는 공장에서는 압력용기를 분산배치하고 LPG를 이용한 화구로 압력용기를 직접 가열함으로서 직화에 의한 화제의 위험에 노출되어 있으며 연료소비도 상당히 많은 실정이다. 또한 용기뚜껑의 조임이나 뚜껑을 순간적으로 개방하도록 하는 방아쇠핀의 개방 또한 사용자가 직접 시행하기에 손이 많이 가고 또한 뚜껑의 개방시 발생하는 소음과 급격한 압력저하는 주변환경뿐만 아니라 작업자에게도 많은 위험과 피로증가의 원인이 되고 있다. 또한 압력용기의 온도와 압력은 작업자의 경험에 의하여 결정하고 뚜껑을 개방하여 생산할 시간을 결정하기에 작화의 앞에서 계속 체크를 하여야하는 작업자의 번거로움과 더불어 각 압력 용기마다 일인씩의 작업자가 배치되므로 균일한 상태의 곡물볶음의 생산이 어려우며 더욱이 압력의 안전치 이상의 상승은 상기 압력용기의 폭발을 가져오게 되어 작은 소형폭탄에 버금가는 위력이 작업자에게 미칠 수도 있다. 따라서 기존 곡물볶음확대기는 생산과정에서 작업자와 작업장이 많은 위험에 노출되어 있을 뿐만 아니라 작업자가 각 압력용기마다 배치되어야하므로 필요한 작업인원이 증가하고 또한 균일한 제품의 생산과 생산성이 떨어지는 문제점을 가지고 있어 현재 대부분의 업체가 가내수공업을 겨우 벗어난 소규모로 운영할 수 밖에 없는 근본적인 이유가 되고 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 곡물의 투입부터 곡물볶음, 배출에 이르는 과정을 인력을 거치지 않고 자동으로 생산할 수 있는 자동 곡물 볶음확대기를 제공하는데 있다. 또한 내부의 곡물이 균일하게 볶아질 수 있도록 하는 곡물 볶음확대기를 제공하는데 있다. 또한 상기 압력용기의 뚜껑을 개방할 때 발생하는 소음을 최대한으로 줄일 수 있도록 하는데 있다. 또한 동일한 양을 생산하는데 필요한 작업공간을 최소화하고 생산량을 늘이도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내부에 곡물을 넣을 수 있는 수납공간를 구비하고, 외벽은 이중으로 구성되어 그 중간에는 외부 전기와 연결되어 가열되는 발열층를 구비하며, 일측은 개방되어 고압의 상황에서도 뚜껑조임핀에 의하여 안전하게 닫혀있고 일측의 방아쇠핀을 회전하면 방아쇠고리가 젖혀져 개방되도록 하는 뚜껑으로 구성되는 압력용기와; 수직으로 입설되어 테이블구동모터에 의하여 회전하는 원형의 회전테이블을 포함하여, 그 회전중심에서 방사형으로 상기 압력용기가 적어도 3개 이상 일정간격으로 회전가능하게 장착되는 테이블회전장치와; 상기 회전테이블에 장착되는 압력용기회전모터가 상기 3개 이상의 압력용기와 연결되어 상기 압력용기를 회전시키는 압력용기회전장치와; 곡물 투입이 완료된 상태에서 뚜껑을 밀착시키고 상기 뚜껑조임핀을 회전시켜 압력용기에 뚜껑을 장착하는 뚜껑 조임장치와; 상기 회전테이블의 양측을 가이드하는 틸링프레임의 양측이 지지되고 일측은 감속모터와 연동되어 상기 감속모터의 작동에 의하여 상기 회전테이블이 전후로 일정각도 기울어지도록 하되 선택된 하나 이상의 압력용기는 회전을 멈추도록 하는 회전테이블 위치조정장치와; 상기 회전테이블 위치조정장치에 의하여 상기 회전테이블이 전방으로 일정 각도 기울어지면 일 압력용기의 뚜껑부분은 후방으로 갈수록 그 내경이 확대되는 곡물받이의 입구에 밀접하며, 상기 압력용기의 방아쇠핀을 회전시켜 뚜껑이 순간적으로 개방되도록 하는 곡물배출 및 뚜껑개방장치와; 상기 회전테이블 위치조정장치에 의하여 상기 회전테이블이 후방으로 일정 각도 기울어졌을 때 뚜껑이 개방된 압력용기의 개방된 입구로 곡물투입호스의 끝단이 회전하여 위치하도록 하고, 상기 곡물투입호스로 설정된 분량의 곡물이 투입되도록 하는 곡물 투입장치로 구성됨을 특징으로 하는 자동 곡물볶음확대기에 관한 것이다. 이에 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 압력용기를 나타낸 단면도로서, 내부에 곡물을 넣을 수 있는 수납공간(11)를 구비하고, 외벽은 이중으로 구성되어 그 중간에는 외부 전기와 연결되어 가열되는 발열층(12)를 구비하며, 일측은 개방되어 고압의 상황에서도 뚜껑조임핀(13)에 의하여 안전하게 닫혀있고 일측의 방아쇠핀(14)을 회전하면 방아쇠고리(15)가 젖혀져 개방되도록 하는 뚜껑(16)으로 구성되는 압력용기(1)를 나타내었다. 이러한 상기 압력용기(1)의 구조는 종래 사용되던 압력용기(1)와 유사한 것으로 상기 구성 이외에 추가로 뚜껑이 열렸을 때 쿠션 역할을 하는 충격흡수쇼바(17)가 추가로 장착되었다. 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 테이블회전장치를 나타낸 정면도로서, 상기 테이블회전장치(2)는 수직으로 입설되어 테이블구동모터(21)에 의하여 회전하는 원형의 회전테이블(22)을 포함하여, 그 회전중심에서 방사형으로 상기 압력용기(1)가 적어도 3개 이상 일정간격으로 회전가능하게 장착됨을 나타내었다. 이때 상기 회전테이블(22)의 외주면은 틸링프레임(23)의 내주면과 밀접하며 상기 틸링프레임(23)에 장착되는 가이드로울러(24)에 의하여 일정자리에서 회전을 하게 된다. 이러한 상기 회전테이블(22)은 여러 개의 압력용기(1)에 자동으로 곡물을 주입하고 또는 배출하기 위하여서는 지정된 위치에 정확히 순차적으로 도달해야하며 이를 위하여 상기 회전테이블(22)이 회전함에 따라 최상단에 압력용기(1)가 도달하면 위치지정 클램프와 같은 수단으로 그 위치를 확인하면 방아쇠고리 개방에 의한 곡물 배출과 이 후 자동 곡물 투입의 일련의 과정을 수행하기 위함이다. 이때 상기 도면에서의 감속모터(52)는 틸링프레임(23)의 회전을 위한 것이다. 도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 테이블회전장치를 나타낸 평면도로서, 상기 회전테이블(22)에 장착되는 압력용기회전모터(31)가 상기 3개 이상의 압력용기(1)와 연결되어 상기 압력용기(1)를 회전시키는 압력용기회전장치(3)와; 상기 회전테이블(22)의 양측을 가이드하는 틸링프레임(23)의 양측이 지지되고 일측은 감속모터(52)와 연동되어 상기 감속모터(52)의 작동에 의하여 상기 회전테이블(22)이 전후로 일정각도 기울어지도록 하되 선택된 하나 이상의 압력용기(1)는 회전을 멈추도록 하는 회전테이블 위치조정장치(5)를 나타내었다. 이러한 상기 압력용기회전장치(3)는 상기 압력용기(1)가 자체회전을 하여서 내부의 곡물을 골고루 볶을 수 있도록 한 것으로서, 이때 상기 압력용기회전모터(31)는 상기 회전테이블(22)의 중심축(25)에 장착되어 상기 중심축(25)과 별도의 회전을 하도록 하는 회전폴리(26)를 회전시키며, 상기 회전폴리(26)에는 다수의 벨트가 장착되어 각각의 벨트는 상기 압력용기(1)의 후방으로 연장되는 압력용기 구동폴리(18)에 장착되도록 하였다. 이러한 구성은 상기 회전테이블(22)의 회전과 상관없이 상기 압력용기(1)는 항상 일정한 회전을 하여 내부의 곡물이 골고루 볶아질 수 있도록 하는 것이다. 이때 상기 압력용기(1)에는 온도와 압력을 체크 할 수 있는 수단을 구비하여 일정 온도와 압력이 되면 곡물을 배출하도록 하는 제어부를 구비하여야 할 것이며 이한 제어부는 그 이외의 모든 동작을 자동으로 제어하고 또 일정 입력이 가능하도록 설정하여야 할 것이다. 이때 전기집전장치(8)는 통상적으로 사용되는 전력공급장치로서 모터를 비롯한 각 부품에 전기를 공급하기 위한 것으로서 회전테이블이나 압력용기회전모터와 같은 곳에 장착되어 전력을 공급하도록 하고 있다. 도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물배출을 나타낸 부분측면도로서, 상기 회전테이블 위치조정장치(5)에 의하여 상기 회전테이블(22)이 전방으로 일정 각도 기울어지면 일 압력용기(1)의 뚜껑(16)부분은 후방으로 갈수록 그 내경이 확대되는 곡물받이(61)의 입구에 밀접하며, 상기 압력용기(1)의 방아쇠핀(14)을 회전시켜 뚜껑(16)이 순간적으로 개방되도록 하는 곡물배출 및 뚜껑개방장치(6)를 나타내었다. 또한 상기 뚜껑의 개방을 위하여 뚜껑개방장치에서는 상기 방아쇠핀(14)의 일부를 삽입하여 회전을 하는 방아쇠핀 회전장치(62)를 구비하며, 상기 곡물받이(61)는 후방에 곡물배출구(63)를 구비하고, 상기 회전테이블(22)이 전방으로 일정 각도 기울어지면 곡물받이 이송대(64)를 따라 이송되면서 상기 압력용기(1)에 밀착되도록 구성됨을 특징으로 하고 있다. 이때 상기 곡물받이(61)는 뚜껑을 개방시 발생하는 압력을 완화하고 소음이 외부로 배출되는 것을 최대한 방지하도록 하는 역할 또한 수행하게 된다. 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물투입을 나타낸 부분측면도로서, 배출과정을 마치고 곡물받이는 후퇴하면 상기 회전테이블 위치조정장치(5)에 의하여 상기 회전테이블(22)이 후방으로 일정 각도 기울어졌을 때 뚜껑(16)이 개방된 압력용기(1)의 개방된 입구로 곡물투입호스(71)의 끝단이 회전하여 위치하도록 하고, 상기 곡물투입호스(71)로 설정된 분량의 곡물이 투입되도록 하는 곡물 투입장치(7)를 나타내었다. 이때 상기 곡물은 곡물투입호퍼(72)에 의하여 투입되면 버켓콘베어(73)에 의하여 이송되고 그 끝단에서 곡물계량호퍼(74)에 의하여 일정분량이 계량되면 상기 곡물투입호스(71)를 통하여 압력용기(1)의 내부로 곡물이 투입된다. 이에 따라 사용자는 곡물을 상기 곡물투입호퍼(72)에 넣는 작업과 생산된 곡물을 이송하는 작업과 장치의 동작상태를 점검하는 것만으로 되기에 최소한의 인력으로 장치의 운용이 가능하게 된다. 또한 도면에서와 같이 동시에 8개의 압력용기를 배치하게 되면 분리된 8개소에서 운용하는 것과 장치가 차지하는 부피가 줄어들며 연속작업에 의하여 생산량이 증가하게 된다. 또한 곡물투입이 완료되면 상태에서 뚜껑(16)을 밀착시키고 상기 뚜껑조임핀(13)을 회전시켜 압력용기(1)에 뚜껑을 장착하는 뚜껑 조임장치(4)에 의하여 압력용기(1)는 폐쇄되어 또다시 곡물을 볶는 연속작업을 수행하게 된다. 물론 전술한 바와 같이 이러한 곡물배출과 투입과정에서도 나머지 압력용기는 지속적인 곡물볶음작업을 수행하게 되며 상기 곡물투입과 배출과정을 수행하는 압력용기는 회전을 하지 않도록 별도의 스토퍼를 장착함이 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이 본 고안은 곡물 복음확대기의 곡물 투입과 배출에 이르기까지 모든 과정을 자동으로 이루어지도록 하여 인력의 절감과 생산량의 증대의 효과가 있다. 상기 압력용기가 일정한 회전을 하도록 함으로서 균일한 확대된 곡물 볶음을 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한 곡물받이가 밀착하도록 함으로서 발생하는 소음을 최대한으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 또 여러 개의 압력용기가 동시에 작동하면서 순차적으로 생산된 곡물을 배출하고 재투입하는 과정을 자동으로 수행함으로서, 동일한 양을 생산하는데 필요한 작업공간을 최소화하고 생산량이 증가하는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 압력용기를 나타낸 단면도 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 테이블회전장치를 나타낸 정면도 도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 테이블회전장치를 나타낸 평면도 도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물배출을 나타낸 부분측면도 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물투입을 나타낸 부분측면도 <도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명> 1 : 압력용기 11 : 수납공간 12 : 발열층 13 : 뚜껑조임핀 14 : 방아쇠핀 15 : 방아쇠고리 16 : 뚜껑 17 : 충격흡수쇼바 18 : 압력용기 구동폴리 2 : 테이블회전장치 21 : 테이블 구동모터 22 : 회전테이블 23 : 틸링프레임 24 : 가이드로울러 25 : 중심축 26 : 회전폴리 3 : 압력용기 회전장치 31 : 압력용기 32 : 회전모터 4 : 뚜껑조임장치 5 : 회전테이블 위치조정장치 52 : 감속모터 6 : 곡물배출 및 뚜껑개방장치 61 : 곡물받이 62 : 방아쇠핀 회전장치 63 : 곡물배출구 64 : 곡물받이 이송대 7 : 곡물투입장치 71 : 곡물투입호스 72 : 곡물 투입호퍼 73 : 버켓콘베어 74 : 곡물 계량호퍼 8 : 전기집전장치 |
