KR100264618B1 - 시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치 및 분할 나이프 - Google Patents

시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치 및 분할 나이프 Download PDF

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Abstract

엽육의 압축성형품을 분할하는 슬라이스 장치는, 수평면내를 왕복 이동하는 분할나이프(26)를 구비하고 있고, 이 분할나이프(26)는 압축성형품을 향해서 V자형을 이룬 칼날끝(38)을 가지며, 압축성형품을 양쪽에서 끼워붙이면서 절단한다.

Description

시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치 및 분할 나이프
수확한 잎담배는 품종 및 등급마다 분류한 후, 엽육(葉肉)(lamina)과 엽맥(葉脈)(Stem)으로 분리된다. 동일한 품종 및 등급의 엽육은 시트 모양의 원료로서 골판지 상자나 나무 통 등의 용기 내에 겹쳐 쌓아 수용되고, 이 적층된 엽육은 용기(容器)내에서 압축 성형되어 압축성형품이 된다. 이후, 용기내의 압축성형품은 소정기간에 걸쳐 보관, 즉 숙성된다.
숙성이 완료하면, 엽육의 압축성형품은 용기에서 리프터(lifter)상으로 꺼내어지고, 소정의 두께를 가진 슬라이스 피스(piece)로 수평으로 분할된다. 이와 같은 압축성형품의 슬라이스는, 여러가지의 압축성형품에서 얻은 슬라이스 피스를 소정의 블렌딩(blending) 비(比)에 따라 슬라이스 피스의 집합체를 얻기 위해 실시된다. 또한, 각각의 슬라이스 피스는 작기 때문에, 슬라이스 피스 내의 압축상태에 있는 엽육을 분리하기 쉽고, 이후의 엽육에 대한 조습공정(調習工程) 및 향기 첨가공정을 양호하게 행할 수 있다.
상술한 엽육의 압축성형품의 슬라이스에는, 예를 들면 일본특허공개 평 8-38140호 공보에 개시된 슬라이스 장치가 사용되고 있다. 이 공지의 슬라이스 장치는 분할나이프를 구비하고 있고, 이 분할나이프는 수평면내를 왕복이동 가능하며, 압축성형품에 대해서 볼록(凸)하게 되는 산(山) 모양의 칼날을 가지고 있다. 분할나이프가 압축성형품을 향해서 이동하면, 분할나이프는 산 모양의 칼날의 정상부분으로부터 압축성형품내로 깊숙히 들어가서 압축성형품을 수평으로 슬라이스 한다.
상술한 분할나이프가 압축성형품 내로 깊숙히 들어아고 있는 경우, 산 모양의 분할나이프는 그 칼날의 중앙부분이 양단보다도 선행하여 압축성형품 내를 진행하게 된다. 이 때문에, 슬라이스시 분할나이프는 압축성형품에 대해서, 이 압축성형품의 내측에서 외주(外周)로 향하는 힘을 준다. 이 힘은 압축성형품의 외주에 이지러짐을 발생시키다. 이 때문에, 압축성형품에서 슬라이스 피스를 양호하게 절단할 수 없고, 슬라이스 피스의 크기를 안정시키는 것이 곤란하다.
또, 슬라이스시 분할나이프의 칼날끝 앞쪽에서 압축성형품 내에 층(層) 벌어짐이 발생하면, 이 층 벌어짐은 그 전역(全域)에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 슬라이스 피스의 절단을 불가능하게 한다. 이 점에 관해서 상세히 기술하면, 용기내의 압축성형품은 압축처리를 받고 있기 때문에, 그 중앙부가 오목(凹)한 상태에 있고, 그리고 압축성형품은 용기를 반대로 한 상태에서 용기로부터 꺼내어진다. 이 때문에, 리프트상의 압축성형품은 윗쪽을 향해서 볼록(凸)한 상태에 있다. 이와 같은 압축성형품내에 분할나이프의 칼날끝 앞쪽에서 층 벌어짐이 발생하면, 분할나이프가 깊숙히 들어감에 따라, 층이 벌어져 상측 부분이 부상(浮上)한다. 이 결과, 분할나이프는 목표 슬라이스면 보다도 하측에서 압축성형품을 슬라이스 해버린다.
또한, 상술한 공지의 슬라이스 장치는, 시거렛(cigarette) 또는 필터 시거렛의 소량의 로트(lot) 생산에 적합한 것으로서, 다량의 로트 생산에는 맞지 않은 것이다.
본 발명은, 시트(sheet) 모양의 원료를 겹쳐 쌓아 압축한 성형품(成形品)을 소정의 두께로 분할하는 슬라이스 장치에 관한 것으로서, 특히 담배원료의 제조에 적합한 슬라이스 장치 및 분할나이프에 관한 것이다.
제1도는 압축성형품의 슬라이스/스택 시스템의 전체를 나타낸 개략평면도.
제2도는 슬라이스 장치의 개략배면도.
제3도는 분할나이프의 선단부를 나타낸 단면도.
제4도는 슬라이스 장치의 개략사시도.
제5도는 슬라이스 장치의 일부를 나타낸 도면.
제6도는 분할 직후의 압축성형품을 나타낸 평면도.
제7도는 분할 직후의 압축성형품을 나타낸 측면도.
제8도는 슬라이스층의 일부를 나타낸 도면.
제9도는 압축성형품의 분할에서 슬라이스 피스의 겹쳐 쌓기까지의 순서를 나타낸 사시도.
제10도는 다른 분할나이프를 나타낸 평면도.
제11도는 다른 분할나이프를 나타낸 평면도.
제12도는 다른 분할나이프를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 목적은, 다량의 로트 생산에 적합하고, 시트 원료의 압축성형품에서 외주에 이지러짐을 발생시키는 일 없이 또 전역에 걸쳐 일정한 두께를 가진 슬라이스 피스를 안정하게 절단할 수 있는 슬라이스 장치 및 그 분할나이프를 제공하는데 있다.
상기의 목적은 본 발명의 슬라이스 장치및 분할나이프에 의해 달성된다. 슬라이스 장치는, 시트 모양 원료의 압축성형품을 받는 리프터를 구비하고 있고, 이 리프터는 받은 압축성형품을 승강(昇降)시킨다. 슬라이스 장치는, 리프터상의 압축성형품을 소정의 두께를 가진 피스(piece)로 분할하는 분할나이프와, 분할나이프상에서 피스를 분할나이프의 측방(側方)으로 배출하는 배출수단을 더 구비하고 있고, 분할나이프는 압축성형품에 대해서 오목(凹) 형상을 이루는 유효 칼날끝 영역을 가지고 있다.
상술한 슬라이스 장치에 의하면, 분할나이프가 그 휴지(休止) 위치로부터 압축성형품을 향해서 이동하면, 이 분할나이프는 압축성형품내로 깊숙히 들어가고 있고, 이것에 의해 분할나이프상에 압축성형품의 피스가 형성된다. 이 피스는 분할나이프상에서 분할나이프의 측방으로 배출된다. 이후, 분할나이프는 휴지위치로 되돌아가 리프터가 소정의 거리만큼 다시 상승된 후, 압축성형품의 분할을 반복할 수 있고, 압축성형품의 분할을 신속하게 할 수 있다.
분할나이프상에서 배출된 피스는 스택(stack) 팔레트 상으로 공급되고, 이 스택 팔레트 상에서 여러 가지의 품질 및 등급의 피스가 적층되어 특정의 품목에 대응한 스택(stack)이 형성된다.
압축성형품의 절단시, 분할나이프는 압축성형품을 양쪽에서 끼워 붙이면서 압축성형품내로 깊숙히 들어가기 때문에, 압축성형품의 외주에 이지러짐이 발생하는 일은 없다.
압축성형품의 절단시, 압축성형품의 상면이 어퍼(upper) 프레서 수단에 의해 억눌려져 있으면, 압축성형품 내에서의 층 벌어짐의 발생을 방지할 수 있고, 절단하여 얻은 피스의 폭을 그 전역에 걸쳐 균일하게 할 수 있다.
압축성형품의 절단시, 압축성형품의 측면이 사이드 스톱퍼 수단에 의해 억눌려지고 있으면, 압축성형품내로 분할나이프가 깊숙히 들어감에 따라, 압축성형품이 리프터상을 움직이는 일은 없다.
분할나이프의 유효 칼날끝 영역은 V자형, W자형, 넓게 벌어진 U자형, 혹은 원호형상을 이룰 수 있다. 이들 중 어느 형상을 가지고 있더라도 분할나이프의 유효 칼날끝 영역은 압축성형품을 양쪽에서 끼워 붙이면서, 압축성형품 내로 깊숙히 들어갈 수 있다.
제1도를 참조하면, 슬라이스/스택 시스템은 공급 컨베이어(2)를 구비하고 있고, 이 공급 컨베이어(2)는 수평방향으로 연장되어, 정역(征役)방향으로 구동 가능하다. 공급 컨베이어(2)는 그 시단(始端)에서 팔레트(4)와 함께 압축성형품(A,B,C…)을 받을 수 있고, 또, 시단에서 빈(空) 팔레트(4)를 배출할 수 있다.
여기서, 압축성형품은 상술한 바와 같이 잎담배의 엽육을 용기내에서 적층하고, 이들 엽육의 적층체를 압축하여 얻어지고 있다. 압축성형품은 직육면체의 형상을 이루고 있고, 그 크기는 예를 들면 폭, 길이 및 높이가 각각 600mm, 1000mm, 700mm 정도이며, 그 중량은 100∼200kg이다.
공급 컨베이어(2)의 종단(終端)에는 이재(移載) 컨베이어(5)가 인접하여 배치되어 있고, 이 이재 컨베이어(5)는 정역(征役)방향으로 구동 가능한 롤러(roller) 컨베이어로 되어 있다. 이재 컨베이어(5)는 공급 컨베이어(2)에서 팔레트와 함께 압축성형품을 받고, 받은 압축성형품을 소정의 공급위치에 위치 결정한다. 이 위치결정을 위해, 이재 컨베이어(5)의 윗쪽에는 스톱퍼(6)가 배치되어 있고, 이 스톱퍼(6)는 이재 컨베이어(5)의 이동방향 및 상하방향으로 이동 가능하다. 또한, 이재 컨베이어(5) 자신은 팔레트(4)의 이송방향과 직교하는 횡(橫)방향으로 이동 가능함과 동시에, 이 횡(橫) 이동시 이재 컨베이어(5)상의 팔레트(4)는 도시하지 않은 고정수단에 의해 고정하도록 되어 있다.
또한, 이재 컨베이어(5)의 측방에는 푸셔(pusher)(8)가 배치되어 있다. 이 푸셔(8)는 이재 컨베이어(5)상의 팔레트(4)의 상면과 동일한 수평면내에 있고, 이재 컨베이어(5)의 이송방향과 직교하는 방향으로 왕복이동 가능하다. 보다 상세하게는, 푸셔(8)는 피드 스크류(feed screw)(도시않음)의 회전에 의해 왕복 이동되고, 이 피드 스크류는 서보 모터에 의해 정역 회전된다.
제1도에 나타낸 상태에서는, 하나의 압축성형품(B)이 팔레트(6)와 함께 공급위치, 즉 이재 컨베이어(5)상에 위치가 주어지고 있다. 이때, 그 압축성형품(B)은 스톱퍼(6)에 맞닿아 있고, 푸셔(8)는 대기위치까지 후퇴하고 있다. 또, 제1도에 나타나 있는 바와 같이 공급 컨베이어(2)상에는 다음의 압축성형품(C)이 팔레트(4)와 함께 대기하고 있다. 여기서, 압축성형품 B, C는 엽육의 품종이나 등급이 다르다.
또한, 공급위치에 있는 압축성형품(B)의 윗쪽에는, 예를 들면 3개의 센서(10)가 배치되어 있다. 이들 센서(10)는 상하이동 가능하고, 압축성형품(B)의 높이를 각각 측정하여, 이들의 측정결과에 의거해서 압축성형품(B)의 높이가 구해진다. 여기서, 제1도에서 명백해진 바와 같이, 3개의 센서(10)는 압축성형품(B)의 대각선을 따라서 배치되고, 압축성형품(A)의 중앙위치 및 2개의 각부(脚部)에서 압축성형품(B)의 높이를 각각 측정한다.
이재 컨베이어(5)에는 공급 컨베이어(2)와는 반대측에 대기 컨베이어(12)가 인접하고 있고, 이 대기 컨베이어(12)와 이재 컨베이어(5)와의 사이에서 빈 팔레트(4)의 주고 받음이 가능하게 되어 있다.
이재 컨베이어(5)의 근방, 즉 상술한 푸셔(8)의 반대측에는 슬라이스 장치(14)가 배치되어 있다. 이 슬라이스 장치(14)는 메인 프레임(16)을 구비하고 있고, 이 메인 프레임(16)은 공급 컨베이어(2)에서 대기 컨베이어(12)에 걸쳐 이들을 따라 연장되어 있다.
메인 프레임(16)내에는 리프터(18)가 배치되어 있고, 이 리프터(18)는 메인 프레임(16)내를 상하이동 가능하다. 보다 상세하게는, 리프터(18)는 복수의 수직(垂直)한 가이드 로드(도시않음)에 설치되어, 이것이 가이드 로드를 따라 상하방향으로 이동이 가능하다. 제2도에 나타나 있는 바와 같이 리프터(18)는 수직한 피드 스크류(20)에 연결기구(22)를 통해서 연결되어 있다. 그러므로, 피드 스크류(20)의 정역회전에 따라 리프터(18)는 가이드 로드를 따라서 상하 이동할 수 있다. 피드 스크류(20)의 하단에는 서보 모터(24)가 접속되어 있고, 이 서보 모터(24)는 피드 스크류(20)를 회전시킨다. 가이드 로드 및 피드 스크류(20)는 메인 프레임(16)에 지지되어 있다.
지금, 리프터(18)가 상술한 이재 컨베이어(5)상에 있는 팔레트(4)와 동일한 높이 위치에 위치가 주어지고 있는 경우, 우선 이재 컨베이어(5)는 리프터(18)측으로 횡(橫) 이동되고, 이것에 의해 이재 컨베이어(5)상의 팔레트(4)는 리프터(18)에 접속된다. 이 상태에서 팔레트(4)상의 압축성형품(B)은 푸셔(8)에 의해 리프터(18)상에 밀려지고, 제2도에 나타나 있는 바와 같이 압축성형품(B)은 팔레트(4)상에서 리프터(18)상으로 이동된다. 이후, 푸셔(8)가 그 대기위치를 향해서 되돌아가 리프터(18)로부터 퇴피(退避)하면, 압축성형품(B)은 리프터(18)과 함께 소정의 높이 위치까지 상승된다.
리프터(18)의 상승을 받아서 이재 컨베이어(5)도 또 원래의 위치로 되돌아가고, 이재 컨베이어(5)상의 빈 팔레트(4)는 대기 컨베이어(12)상으로 이동된다. 그리고 이재 컨베이어(5)상에는 다음의 압축성형품(B)이 그 팔레트(4)와 함께 공급 컨베이어(2)에서 공급된다.
상술한 메인 프레임(16)의 상면에는 플레이트 형태의 분할나이프(26)가 배치되어 있다. 이 분할나이프(26)는 메인 프레임(16)의 길이방향을 따라 연장되어 있다. 분할나이프(26)의 양측연(兩側緣)부는 메인 프레임(16)에 지지되어, 메인 프레임(16)의 길이방향으로 이동 가능하고, 분할나이프(26)는 공급 컨베이어(2)를 따라 수평면내를 왕복이동 가능하다. 즉, 분할나이프(26)의 아래쪽에는 피드 스크류(28)가 배치되어 있고, 이 피드 스크류(28)는 분할나이프(26)의 중앙을 수평으로 연장시키고, 그 양단이 메인 프레임(16)에 지지되어 있다. 분할나이프(26) 및 피드 스크류(28)는 연결기구를 통해서 상호 연결되어 있고, 피드 스크류(28)는 그 일단에 접속된 서보 모터(30)에 의해 정역 회전된다.
분할나이프(26)는 칼날끝을 가지고 있고, 이 칼날끝은 제1도에서 명백해진 바와 같이 리프터(18)측에 위치하고, 리프터(18)를 통해서 V자형을 이루고 있다. 보다 상세하게는, 분할나이프(26)는 플레이트 형태의 나이프 홀더(32)와 유효 칼날끝 영역을 형성하는 1쌍의 블레이드(34)를 포함하며, 나이프 홀더(32)가 상술한 메인 프레임(16)상을 왕복이동 가능하게 되어 있다. 나이프 홀더(32)의 일단연(一端緣)은 V자형으로 노치(notch)되어 있고, 이 V자형의 노치(notch)를 규정하는 1쌍의 경사연(傾斜緣)에 블레이드(34)가 각각 고정되어 있다.
제3도를 참조하면, 나이프 홀더(32)와 한쪽의 블레이드(34)와의 연결구조가 상세하게 나타나 있다. 나이프 홀더(32)의 경사연 및 블레이드(34)의 칼등부에는 서로 맞물리는 단차가 각각 형성되어 있고, 이것에 의해 플레이트 부재(32) 및 블레이드(34)의 상면 및 하면은 각각 동일면내에서 상호 연결되어 있다. 나이프 홀더(32)에 대해서, 1쌍의 블레이드(34)는 복수의 납작머리 나사(36)를 통해서 분해가능하게 연결되어 있지만, 이들 납작머리 나사(36)가 분할나이프(26)의 상면 및 하면으로부터 돌출하는 일은 없다. 납작머리 나사(36)는 블레이드(34)를 따라 2열로 해서 또 엇갈리게 배치되어 있다.
제3도에서 명백해진 바와 같이 블레이드(34)는 쐐기모양을 이루고, 그 선단연(先端緣)이 칼날끝(38)으로서 형성되어 있다. 이 칼날끝(38)은 고속도강(高速度鋼)으로 되는 플레이트 부재(40)를 블레이드(34)의 지금(地金)에 압접한 후, 연마해서 얻어진다.
1쌍의 블레이드(34)가 나이프 홀더(32)에 고정된 경우, 이들 블레이드(34)의 칼날끝(36)이 이루는 각도 α(제4도 참조)는 60∼120°, 바람직하게는 70∼90°로 설정되어 있다. 또, 1쌍의 블레이드(34)의 칼날끝(38)이 접하는 영역은 원호(圓弧) 향상이라도 된다.
상술한 바와 같이 리프터(18)가 압축성형품(B)과 함께 상승되는 경우, 분할나이프(26)는 제1도 및 제4도에 나타나 있는 바와 같이 휴지위치에 있고, 압축성형품(B)의 상승을 방해하는 일은 없다.
여기서, 리프터(18)의 상승위치는, 압축성형품(B)의 크기, 중량 및 분할해야 할 개수에 따라서 설정된다. 보다 상세하게는, 리프터(18)는 압축성형품(B)의 목표 슬라이스면중 최상단의 목표 슬라이스면을 상술한 분할나이프(26)와 동일한 면내에 위치를 부여하기 위해 상승된다. 또, 압축성형품(B)의 중량은 리프터(18)상에서 측정 가능하다.
압축성형품(B)이 리프터(18)와 함께 상승되면, 제4도에 나타나 있는 바와 같이 압축성형품(B)의 상면 및 측면에는 어퍼 프레서(upper presser)(42) 및 사이드 스톱퍼(44)가 각각 밀려 닿게된다. 어퍼 프레서(42)는 1쌍의 누름패드(46)를 가지고 있고, 이들 누름패드(46)는 압축성형품(B)의 상면내에서 보아 분할나이프(26)와는 반대측의 단부를, 예를들면 15kg의 중량에 상당하는 힘으로 억누르고 있다.
한편, 사이드 스톱퍼(44)는 상하에 누름패드(48)를 가지고 있고, 이들 누름패드(48)는 분할나이프(26)와는 반대측에 위치하는 압축성형품(B)의 측면을 각각 억누르고 있다. 여기서, 누름패드(48)간에는 분할나이프(26)의 진입을 허용하는 개구(開口), 즉 리세스(recess)(50)가 확보되어 있다.
어퍼 프레서(42)는 압축성형품(B)의 상면에 대해서 접근·이간(接離)하는 상하방향으로 이동 가능하고, 또 사이드 스톱퍼(44)는 압축성형품(B)의 측면에 대해서 접근·이간하는 수평방향으로 이동 가능하다. 보다 상세하게는, 제5도에 나타나 있는 바와 같이, 어퍼 프레서(42)는 수직한 실린더(52)의 피스톤 로드(54)에 연결되어 있고, 사이드 스톱퍼(44)는 수평한 실린더(56)의 피스톤 로드(54)에 연결되어 있다. 이들 실린더(52,56)는 에어실린더로 이루어지고, 한쪽의 실린더(56)는 상술한 메인 프레임(16)에 지지되어 있으며, 다른쪽의 실린더(52)는 메인 프레임(16)으로부터 윗쪽으로 돌출된 서브 프레임(60)에 지지되어 있다. 또, 제5도는 리프터(18)가 가장 상승한 상태를 나타내고 있다.
압축성형품(B)이 제4도에 나타낸 상태에 있는 경우, 상술한 바와 같이 압축성형품(B)은 리프터(18)와 어퍼 프레서(42)와의 사이에 끼워 지지되고, 그리고 압축성형품(B)의 측면에는 사이드 스톱퍼(44)가 밀려 닿게된 상태에 있다. 여기서, 사이드 스톱퍼(44)가 압축성형품(B)에 밀려 닿게되어도 압축성형품(B)이 리프터(18)상에서 움직이는 일은 없다.
이 상태에서, 분할나이프(26)가 압축성형품(B)을 향해서 이동하면, 분할나이프(26)는 그 1쌍의 블레이드(34)로부터 압축성형품(B)내로 목표 슬라이스면을 따라 깊숙히 들어가고 있고, 이 결과 제6도 및 제7도에 나타나 있는 바와 같이 분할나이프(26)상에 슬라이스 피스(SPB)가 형성된다. 여기서, 분할나이프(26)의 이동속도는 50∼80m/min, 바람직하게는 60∼70m/min이다.
분할나이프(26)의 블레이드(34)가 압축성형품(B)으로부터 완전히 빠져나오면, 블레이드(34)는 사이드 스톱퍼(44)의 리세스(50)내로 진입하고, 분할나이프(26)가 사이드 스톱퍼(44)와 간섭하는 일은 없다. 또, 분할나이프(26)의 블레이드(34)가 소정의 위치에 도달하면, 이 도달이 리미트 스위치(도시않음)에 의해 검출된다. 이 검출시점에서 분할나이프(26)의 전진이 정지되고, 분할나이프(26)는 슬라이스 위치에 유지된다.
제6도중 2점 쇄선으로 나타나 있는 바와 같이 분할나이프(26)가 압축성형품(B)내로 깊숙히 들어가고 있는 경우, V자형의 1쌍의 블레이드(34)는 압축성형품(B)을 양측에서 끼워 붙이면서 압축성형품(B)내를 전진한다. 그러므로, 1쌍의 블레이드(34)의 절단력은 압축성형품(B)의 중심을 향해서 작용하기 때문에, 압축성형품(B)의 외주(外周), 즉 슬라이스 피스(SPB)나 압축성형품(B)의 남은 외주에 이지러짐이 발생하는 일은 없다.
이와 같은 이지러짐은 1쌍의 블레이드(34)가 압축성형품(B)으로부터 빠져나오는 경우, 제6도중 1점 쇄선의 원 X로 나타내는 압축성형품(B)의 각부(各部)에서, 특히 발생하기 쉽다. 요컨대, 압축성형품(B)의 각부에 있는 엽육은 주위의 엽육과의 연결이 약하기 때문에, 압축성형품(B)은 그 각부에서 이지러지기 쉽고, 담배원료가 주위에 망가져 떨어져버린다. 그러나, V자형의 블레이드(34)는 압축성형품(B)의 각부를 압축성형품(B)의 중앙을 향해서 밀어 넣으면서 압축성형품(B)으로부터 빠져나오기 때문에, 압축성형품(B)의 각부에 이지러짐이 발생하는 일은 없다.
이점, 분할나이프의 블레이드가 산형 형상(山形形狀)을 이루고 있으면, 종래의 분할나이프는 압축성형품(B)내로의 깊숙히 들어가고 있는 동안 압축성형품(B)의 속에서 밖으로 향하는 힘을 압축성형품(B)에 미치고, 압축성형품(B)의 외주나 각부에 이지러짐을 발생시키기 쉽다.
또한, 1상의 블레이드(34)가 이루는 각도α가 60∼120°로 설정되어 있기 때문에, 분할나이프(26)는 슬라이스 장치의 대형화를 초래하는 일은 없고, 압축성형품(B)을 양호하게 분할할 수 있다. 이점에 관해서 상세히 기술하면, 1쌍의 블레이드(34)가 이루는 각도 α가 120°보다도 크면, 압축성형품(B)에 대한 블레이드(34)의 절단 각도는 너무 작아져버린다. 이 때문에, 분할나이프(26)에 의한 압축성형품(B)의 절단은 밀어 자른 것으로 되어 원활하게 행할 수 없으며, 절단 부스러기의 증가를 초래한다.
한편, 1쌍의 블레이드(34)가 이루는 각도 α가 60°보다 작으면, 1쌍의 블레이드사이에서 압축성형품(B)의 끼워 붙임을 가능하게 하기 위해서는 한쌍의 블레이드(34)를 길게하지 않으면 안된다. 이 때문에, 분할나이프(26)의 왕복이동 스트로크가 길게 되고, 슬라이스 장치의 대형화를 초래한다. 이 경우, 1쌍의 블레이드(34)로부터 1쌍의 압축성형품(B)의 중심부로 향하는 절단력이 과도하게 되어 슬라이스 피스는 들뜨면서 절단된다. 이 결과, 슬라이스 피스는 그 중앙의 두께가 주변부의 두께보다도 증가한다.
상술한 이유 때문에, 1상의 블레이드(34)가 이루는 각도 α는 60에서 120°의 범위로 설정되고, 절단 부스러기의 발생량이나 슬라이스 장치의 크기를 고려하면, 각도 α는 70∼90°가 최적이 된다.
1쌍의 블레이드(34)가 이루는 각도 α가 70∼90°의 범위에 있으면, 이를 블레이드(34), 즉 분할나이프(26)는 가위처럼 압축성형품(B)을 절단할 수 있고, 압축성형품(B)의 절단면은 평활하게 된다.
V자형의 블레이드(34)가 압축성형품(B)의 외주로부터 내부로 향해서 깊숙히 들어갈 때, 압축성형품(B)의 상면중, 블레이드(34)가 빠져 나오는 쪽의 부위는 상술한 어퍼 프레서에 의해 억눌려진 상태에 있다. 그러므로, 압축성형품(B)내에서 블레이드(34)의 앞쪽에 층 벌어짐이 발생하는 일은 없다. 이 결과, 1쌍의 블레이드(34), 즉 분할나이프(26)는 목표 슬라이스면을 따라 정확하게 절단해 나가고, 슬라이스 피스(SPB)의 두께는 전역에 걸쳐 균일하게 된다.
이점, 종래의 산형형상의 분할나이프를 사용한 경우, 상술한 바와 같이 압축성형품(B)내에서 분할나이프의 앞쪽에 층 벌어짐이 발생한다. 이 층 벌어짐은, 분할나이프 보다도 앞쪽에 위치한 압축성형품(A)의 부분을 제7도중 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 부상시킨다. 이 결과, 종래의 분할나이프를 사용해서 얻은 슬라이스 피스(SPB)의 두께는 분할나이프의 깊숙히 들어가는 쪽의 부위에 비해서 분할나이프의 빠져나오는 쪽의 부위가 두껍게 된다.
분할나이프(26)의 1쌍의 블레이드(34)는 분리 가능하다. 그러므로, 나이프 홀더(32)로부터 1쌍의 블레이드(34)를 분리한 상태에서, 이들 블레이드(34)의 칼날끝(38)을 다시 연마할 수 있다.
상술한 바와 같이, 분할나이프(26)를 사용하여 압축성형품(B)에서 슬라이스 피스(SPB)가 잘려나오면 어퍼 프레서(42) 및 사이드 스톱퍼(44)는 그들의 휴지위치까지 되돌아가 슬라이스 피스(SPB) 및 리프터(18)상의 남은 압축성형품(B)으로부터 각각 떨어진다.
이후, 리프터(18)가 약간 하강하고, 리프터(18)상의 압축성형품(B)은 제8도에 나타나 있는 바와 같이 분할나이프(26)의 하면에서 떨어진다. 이때, 슬라이스 피스(SPB)는 분할나이프(26)상에 유지되어 있다.
제8도에 나타나 있는 바와 같이, 슬라이스 위치에 있는 분할나이프(26)의 측방에는 접속 플레이트(62)가 배치되어 있고, 이 접속 플레이트(62)는 분할나이프(26)와 동일한 수평면내에 위치하여, 지지대(64)상에 이동 가능하게 지지되어 있다. 지지대(64)는 메인 프레임(16)측에 부착되어 있다. 지지대(64)의 아래쪽에는 에어실린더(66)가 배치되어 있고, 이 에어실린더(66)는 지지대(64)와 접속 플레이트(62)의 하면을 상호 연결하고 있다. 에어실린더(66)는 분할나이프(26)에 대해서 접속 플레이트(62)를 접근·이간하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 접속 플레이트(62)의 측방에는 스택 플레이트(68)가 배치되어 있고, 이 스택 플레이트(68)는 상하방향 및 수평방향으로 이동 가능하다. 제8도에 나타낸 상태에 있는 경우, 스택 플레이트(68)는 상승위치에 위치가 주어져 있다. 스택 플레이트(68)의 상승위치는 접속 플레이트(62)보다 약간 낮다.
분할나이프(26)의 윗쪽에는 가이드 레일(70)이 배치되어 있고, 이 가이드 레일(70)은 스택 플레이트(68)의 윗쪽까지 수평으로 연장되어 있다. 가이드 레일(70)에는 피스 푸셔(72)가 부착되어 있고, 이 피스 푸셔(72)는 가이드 레일(70)을 따라 왕복이동 가능하다. 피스 푸셔(72)의 왕복이동에는 서버 모터에 의해 정역회전되는 피드 스크류(도시않음)가 사용되고 있다.
상술한 바와 같이 분할나이프(26)상에 슬라이스 피스(SPB)가 유지되어 있는 경우, 접속 플레이트(62)는 에어실린더(66)에 의해 분할나이프(26)를 향해서 전진하고, 분할나이프(26)의 측연(側緣)에 접속된다. 이때, 스택 플레이트(68)는 상승위치에 있다. 즉, 제8도에 나타나 있는 바와 같이 분할나이프(26)는 접속 플레이트(62)를 통해서 스택 플레이트(68)에 접속된 상태에 있다.
이 상태에서 피스 푸셔(72)가 그 휴지위치에서 스택 플레이트(68)를 향해서 이동하면, 피스 푸셔(72)는 분할나이프(26)상의 슬라이스 피스(SPB)를 밀어내고, 이것에 의해 슬라이스 피스(SPB) 접속 플레이트(62)를 통해서 스택 플레이트(68)상으로 이송된다. 이때, 슬라이스 피스(SPB)가 접속 플레이트(62)상을 통과할 때, 슬라이스 피스(SPB)의 이송방향에서 보아 슬라이스 피스(SPB)의 폭이 계측기(도시않음)에 의해 측정된다.
슬라이스 피스(SPB)가 스택 플레이트(68)로 이송되면, 분할나이프(26)는 슬라이스 위치에서 휴지위치로 되돌아가고, 피스 푸셔(72)도 또 스택 플레이트(68)상에서 휴지위치로 되돌아간다.
이후, 리프터(18)상에 남은 압축성형품(B)은 리프터(18)와 함께 상승하고, 압축성형품(B)의 다음의 목표 슬라이스면이 분할나이프(26)과 동일한 높이 위치에 위치가 주어진다. 한편, 슬라이스 피스(SPB)가 스택 플레이트(68)와 함께 하강한 후, 접속 플레이트(62)는 스택 플레이트(68)측의 후퇴위치로 되돌아간다.
이렇게 해서 리프터(18)상의 압축성형품(B)이 상승하고, 접속 플레이트(62)가 후퇴위치로 복귀하면, 분할나이프(26)는 압축성형품(B)을 마찬가지로 하여 슬라이스 가능하게 된다.
제8도에 나타나 있는 바와 같이 스택 플레이트(68)의 상승위치의 아래쪽에는 스택 플레이트(68)가 배치되어 있다. 그러므로, 상술한 바와 같이 슬라이스 피스(SPB)가 스택 플레이트(68)와 함께 하강하면, 슬라이스 피스(SPB)는 스택 플레이트(68)를 통해서 스택 팔레트(74)상에 얹혀진다. 보다 상세하게는, 제8도의 상태에 있는 경우, 스택 팔레트(74)상에는 슬라이스 피스(SPA)가 이미 얹혀져 있다. 이 경우, 슬라이스 피스(SPB)는 슬라이스 피스(SPA)상에 스택 플레이트(68)를 통해서 얹혀지게 된다. 여기서, 슬라이스 피스(SPA)는 전회(前回)의 슬라이스 배치 프로세스에서 압축성형품(B)과는 다른 압축성형품(A)을 분할하여 얻은 슬라이스 피스이고, 압축성형품 A, B는 그 엽육의 품종이나 등급이 다르다.
스택 플레이트(68)에는 피스 스톱퍼(76)가 왕복이동 가능하게 구비되어 있다. 스택 플레이트(68)가 상승위치에 있는 경우, 피스 스톱퍼(76)는 후퇴위치에 위치가 주어진다. 그러므로, 스택 플레이트(68)가 슬라이스 피스(SPB)를 받은 경우, 피스 스톱퍼(76)는 스택 플레이트(68)상의 슬라이스 피스(SPB)에서 떨어진 상태에 있다. 그러나, 슬라이스 피스(SPB)를 따라 스택 플레이트(68)가 스택 팔레트(74)상의 슬라이스 피스(SPA)상에 얹혀지면, 피스 스톱퍼(76)는 후퇴위치에서 전진위치로 이동하여 슬라이스 피스(SPB)에 맞닿게 된다.
이 상태에서, 제8도중 2점 쇄선으로 나타나 있는 바와 같이 스택 플레이트(68)는 후퇴하고, 슬라이스 피스(SPA, SPB) 사이에서 빼내지고, 이것에 의해 슬라이스 피스(SPB)는 슬라이스 피스(SPA)상에 겹쳐 합쳐진다. 스택 피스(68)가 빼내지는 경우, 슬라이스 피스(SPB)에는 피스 스톱퍼(76)가 맞닿아 있기 때문에, 슬라이스 피스(SPB)가 스택 플레이트(68)에 질질끌리어 이동하는 일은 없다.
이후, 피스 스톱퍼(76)는 후퇴위치까지 되돌아간다. 스택 플레이트(68)는 피스 스톱퍼(76)와 함께 상승하고, 그리고 상술한 상승위치까지 전진한다. 이 상승위치에서, 스택 플레이트(68)는 후퇴위치에 있는 접속 플레이트(62)의 하측으로 잠입하여 이들 스택 플레이트(68) 및 접속 플레이트(62)는 부분적으로 겹쳐 합쳐진다.
상술한 스택 팔레트(74)는 순환 컨베이어(78)상에 배치되어 있고, 이 순환 컨베이어(78)의 레이아웃은 제1도에 나타나 있다. 순환 컨베이어(78)에는 엔트런스(entrance) 컨베이어(80)가 접속되어 있고, 이 엔트런스 컨베이어(80)는 스택 팔레트(74)를 순환 컨베이어(78)로 공급하고, 반대로 순환 컨베이어(78)에서 스택 팔레트(74)를 받을 수 있다.
제1도에 나타나 있는 바와 같이 순환 컨베이어(78)상에는 복수의 스택 팔레트(74)가 공급되어 있고, 이들 스택 팔레트(74)는 스택위치 즉, 상승위치에 있는 스택 플레이트(68)의 아래쪽위치에 순차로 위치가 주어지고, 상술한 바와 같이 하여 슬라이스 피스를 받을 수 있다.
이 점에 관해서 상세히 기술하면, 상술한 바와 같이 하여 스택위치에서, 슬라이스 피스(SPB)가 겹쳐 쌓여진 스택 팔레트(74)는 스택위치에서 순환 컨베이어(78)상을 반송되고, 스택위치에는 다음의 스택 팔레트(74)가 위치가 주어진다. 이후, 다음의 스택 팔레트(74)상에는, 압축성형품(B)에서 마찬가지로 잘려나온 슬라이스 피스(SPB)가 겹쳐 쌓여진다.
상술한 동작이 순차 반복됨으로써, 압축성형품(B)에서 잘려나온 슬라이스 피스(SPB)는, 대응하는 스택 팔레트(74)에 분배되어 겹쳐 쌓여진다.
여기서, 압축성형품(B)의 분할에 관해서, 리프터(18)상에 최종적으로 남는 압축성형품, 즉 최후의 슬라이스 피스(SP)는 리프터(18)상에서 스택 플레이트(68)상으로 이송하게 된다.
제9도를 참조하면, 압축성형품의 분할에서 슬라이스 피스의 겹쳐 쌓기까지의 순서, 즉 각 스택 팔레트(74)상에 여러가지의 압축성형품에서 분할된 슬라이스 피스가 순차 겹쳐 쌓여지는 것이 보다 명확하게 나타나 있다. 또, 슬라이스 피스를 겹쳐 쌓아 얻은 스택은 스택 팔레트(74)와 함께, 순환 컨베이어(78)에서 엔트런스 컨베이어(80)로 배출되고, 그리고 이 엔트런스 컨베이어(80)에서 다음의 공정으로 공급된다.
본 발명은 상술한 일실시예에 제약되는 것은 아니고, 여러가지의 변형이 가능하다. 예를들면, 분할나이프의 칼날끝은 V자형에 한정하지 않고, 거의 W자형(제10도), 넓게 벌어진 U자형(제11도), 원호형(제12도)이라도 된다.
제10도의 분할나이프(82)의 경우, 중앙의 산 모양의 센터 블레이드(84)는 양쪽의 사이드 블레이드(86)보다도 쑥 들어간 상태에 있다. 그러므로, 제10도의 분할나이프(82)는 산 모양의 센터 블레이드(84)를 가지고 있어도, 상술한 분할나이프(26)와 같은 절단기능을 발휘할 수 있다. 또, 분할나이프(82)는 센터 블레이드(84)의 존재에 의해 압축성형품의 절단 성능을 더욱 향상하고, 원활한 절단면을 얻을 수 있다. 여기서, 1쌍의 사이드 블레이드(86)가 이루는 각도는 상술한 α로 설정되어 있다.
제11도의 분할나이프(88)의 경우, 그 블레이드(90)의 깊이를 D1, 중앙부분 및 양단부의 곡률반경을 각각 Ra, Rb, 그리고 분할나이프(88)의 폭을 W라 하면, 이것은 아래의 식을 만족한다.
0 ＜ D1≤ W/2, 0＜ Ra ≤ W/2, W/2 ≤ Rb
제11도의 분할나이프(92)의 경우, 블레이드(94)의 깊이 및 곡률반경을 각각 D2, Rc라고 하면, 이들은 이하의 관계를 만족한다.
D2＜ Rc
또, 상술한 슬라이스 장치 및 분할나이프는, 엽육의 압축성형품에 한정하지 않고, 여러가지의 시트원료를 압축하여 성형한 압축성형품의 분할에 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 시트 모양의 원료의 압축성형품을 받는 리프터(18)를 가지고, 리프터(18)와 함께 상기 압축성형품을 승강시키는 승강수단과, 상기 리프터(18)상의 압축성형품을 소정의 두께를 가지는 피스로 분할하는 분할수단으로서, 상기 리프터(18)를 향해서 수평면내를 이동하고, 상기 리프터(18)상의 압축성형품을 절단하여, 상하로 분할하는 분할나이프(26)를 포함하며, 이 분할나이프(26)가 상기 압축성형품에 대해서 오목(凹) 형상을 이루는 유효 칼날끝(38) 영역과, 상기 압축성형품을 절단하여 얻은 피스를 유지하는 상면을 가지는 것인 분할수단과, 상기 피스를 상기 분할나이프(26)의 상면에서 상기 분할나이프(26)의 측방으로 배출하는 배출수단과를 구비한 시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분할수단은, 상기 압축성형품의 절단시 상기 압축성형품의 상면을 누르는 어퍼 프레서(42) 수단을 더 포함하는 시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 어퍼 프레서(42) 수단은, 상기 압축성형품에 대한 상기 분할나이프(26)의 빠져나가는 쪽에 위치하는 상기 압축성형품의 상면부분을 누르는 시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분할수단은, 상기 압축성형품의 절단시 상기 분할나이프(26)의 빠져나가는 쪽에 위치하는 상기 압축성형품의 측면을 누르는 사이드 스톱퍼(44) 수단을 더 포함하는 시트 모양의 원료의 압축성형품을 슬라이스 하기 위한 장치.
  5. 시트 모양의 원료의 압축성형품을 향해서 수평방향으로 이동하고, 상기 압축성형품을 소정의 두께를 가진 피스로 분할하는 분할나이프(26)에 있어서, 상기 압축성형품에 대해서 오목(凹)형상을 이루는 유효 칼날끝(38) 영역을 가진 분할나이프(26).
  6. 제5항에 있어서, 상기 분할나이프(26)의 상기 유효 칼날끝(38) 영역은 상기 압축성형품에 대해 V자형을 이루고 있는 분할나이프(26).
  7. 제6항에 있어서, 상기 유효 칼날끝(38) 영역은 60∼120°의 각도를 가지고 있는 분할나이프(26).
  8. 제5항에 있어서, 상기 분할나이프(26)의 상기 유효 칼날끝(38) 영역은, 상기 압축성형품에 대해서 W자형을 이루고, 중앙의 산 모양의 칼날끝(38) 부분은 양쪽의 칼날끝(38) 부분의 양단보다도 쑥 들어가 있는 분할나이프(26).
  9. 제5항에 있어서, 상기 분할나이프(26)의 상기 유효 칼날끝(38) 영역은, 상기 압축성형품에 대해서 넓게 벌어진 U자형을 이루고 있는 분할나이프(26).
  10. 제5항에 있어서, 상기 분할나이프(26)의 상기 유효 칼날끝(38) 영역은, 상기 압축성형품에 대해서 원호형상을 이루고 있는 분할나이프(26).
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