KR100392339B1 - 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동물 케이지용 깔짚에 관한 것으로서, 물과 혼합하여 잘게 파쇄시킨 종이를 가늘고 긴 원통 형상으로 말아 깔짚을 구성함으로써, 각 깔짚이 갖는 흡수력과 흡수속도를 증대시키며, 이에 따라 배설물에 의한 동물의 몸과 케이지 내벽면의 오염을 감소시킬 수 있도록 한 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 공급받으며, 공급받은 펄프가 토출구를 통하여 넘쳐흐르면서 배출되도록 구성된 펄프저장통과; 다수의 미세공이 천공된 컨베어벨트를 포함하며, 상기 펄프저장통으로부터 배출되는 펄프가 이송되는 켄베어벨트에 연속적으로 깔리면서 이송되도록 하는 펄프이송수단과; 상기 컨베어벨트에 깔린상태로 이송되는 펄프를 압착하여 함유된 수분을 제거하는 탈수수단; 그리고, 상기 탈수수단 후방의 컨베어벨트 상면에 밀착되도록 탄성부재를 설치하여, 상기 컨베어벨트에 밀착된 상태로 이송되는 펄프가 일부분씩 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트로부터 분리되도록 하는 펄프롤링수단;을 구비하는 성형장치 및 그 성형장치를 이용하여 성형된 깔짚을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 동물 케이지용 깔짚에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물과 혼합하여 잘게 파쇄시킨 종이를 가늘고 긴 원통 형상으로 말아 깔짚을 구성함으로써, 각 깔짚이 갖는 흡수력을 높임과 동시에, 깔짚 상측에 배설된 배설물이 각 깔짚 간에 형성된 이격공간을 통하여 사방으로 빠르게 퍼지면서 다수의 깔짚을 통하여 동시에 흡수되어 빠른 흡수속도를 갖도록 하며, 이에 따라, 배설물에 의한 동물의 몸과 케이지 내벽면의 오염을 감소시켜, 깔짚의 사용시간을 향상시키고, 케이지를 청결하게 유지할 수 있도록 한 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동물이 사육되는 케이지(cage)의 바닥에는 흡수재인 칩 형태의 나무조각 등을, 즉 깔짚을 일정 두께로 깔게 되는데, 이러한 깔짚은 케이지의 바닥면을 부드럽게 하고 동물의 배뇨와 배변 등의 수분을 흡수함으로써, 케이지의 내부환경을 안락하고 청결하게 유지하는 역할을 한다.
이러한 깔짚은, 일정 시간이 지나면 흡수된 배뇨 등에 의해 지저분해질 뿐만 아니라 그 흡수율 또한 저하되어 흡수재로서의 기능을 상실하게 되므로, 케이지 내부를 청결하게 유지하기 위하여는 관리자가 정기적으로 깔짚을 교체하여 주어야 한다.
그러나, 종래 동물용 케이지에 사용되는 깔짚은, 나무조각이나 종이조각 등을 단순히 잘게 자른 칩 형상으로 구성됨으로써, 그 흡수력이 약하여 깔짚을 자주 교체해 주어야 하는 불편함이 있었으며, 또한, 뇨 등의 배설물이 충분히 흡수되기까지 상당한 시간을 필요로 하므로 흡수중인 배설물이 동물의 발이나 몸에 묻어 사육되는 동물의 청결상태를 해치게 될 뿐만 아니라, 동물의 발과 몸에 묻은 배설물이 케이지 내벽면에도 묻게 되므로 케이지 자체를 자주 청소해주어야 하는 불편함이 있었다.
또한, 실험용 동물의 경우, 그 동물의 청결을 위하여 깔짚의 교체시 그 깔짚을 케이지에 넣은 상태에서 고온 고압으로 살균처리를 하게 되는데, 종래 깔짚은, 칩 형상의 작은 조각들이 상호 긴밀하게 쌓인 구성으로 이루어짐으로써, 살균처리를 위한 소정 온도까지 각 칩을 가열하기 위하여 많은 시간이 소요되어야 하는 불편함이 있었다.
뿐만 아니라, GLP 시스템이나 필터 케이지(filter cage)의 경우, 케이지를 장시간 동안 폐쇄시킨 상태로 실험이 진행되어야 하는데, 잦은 교체가 요구되는 종래 깔짚의 이용시, 깔짚의 교체시마다 케이지를 개방하고 동물들을 이주시켜야 하므로, 실험의 연속성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 물과 혼합하여 잘게 파쇄시킨 종이를 가늘고 긴 원통 형상으로 말아 깔짚을 구성함으로써, 각 깔짚이 갖는 흡수력을 높임과 동시에, 깔짚 상측에 배설된 배설물이 각 깔짚 간에 형성된 이격공간을 통하여 사방으로 빠르게 퍼지면서 다수의 깔짚을 통하여 동시에 흡수되어 빠른 흡수속도를 갖도록 하며, 이에 따라, 배설물에 의한 동물의 몸과 케이지 내벽면의 오염을 감소시켜 깔짚 및 케이지의 사용시간을 향상시키고, 케이지에 담긴 깔짚이 빠르게 가열되어 살균처리 시간을 단축시킬 수 있으며, 더불어, 증가된 깔짚의 교체주기에 의해 GLP 시스템 및 필터 케이지를 이용한 실험시, 그 실험의 연속성을 확보할 수 있도록 한 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법을 제공하는데 주된 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚을 보인 실물 사진,
도 2는 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 성형장치의 일 실시예를 보인 구성도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 2중 흡수기의 일 예를 보인 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 깔짚 성형장치에 투입된 펄프의 전 처리장치인 종이파쇄기의 일 예를 보인 단면도,
도 6은 도 5의 요부 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 성형방법의 일 실시예를 보인 흐름도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2:펄프이송관, 4:압축공기 토출관, 10:펄프저장통, 10a:토출구, 22:벨트, 24:회전축, 26:롤러, 28:컨베어벨트, 30:압착롤러, 32:흡수기, 32a:흡입팬, 32b:흡입관, 32c:흡입통, 32d:흡입력 분산판, 40:탄성부재, 42:보조 흡수기, 44:고정바, 50:공기관, 52:공기저장박스, 54:공기집중박스, 60:원동기어,62:종동기어, 63:회전축, 64:회전기어, 66:체인, 67:지지바, 68:깔짚수거판, 70:물받이용 용기, 80:원통형 브러쉬, 82:모터, M:모터, 100:몸체통, 102:상부도어, 104:물 공급홀, 106:펄프 배출구, 108:배출 파이프, 110:모터, 120:기어박스, 130:브래킷, 140:고정판, 150:제 1 절단날, 160:제 2 절단날, 170:회전날개.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 동물 케이지에 까는 깔짚에 있어서: 수분을 함유한 채 펼쳐진 상태로 공급되는 파쇄된 펄프를, 0.3㎜∼3.0㎜의 직경을 갖도록 롤링 가공하여 분리된 단위체로 구성한 것임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 공급받으며, 공급받은 펄프가 일측벽면 상단부를 따라 형성된 토출구를 통하여 넘쳐흐르면서 배출되도록 구성된 펄프저장통과; 상기 펄프저장통 하부에 설치되되 다수의 미세공이 천공된 컨베어벨트를 포함하며, 상기 펄프저장통으로부터 배출되는 펄프가 이송되는 켄베어벨트 상면에 연속적으로 깔리면서 이송되도록 하는 펄프이송수단과; 상기 컨베어벨트 상면에 깔린상태로 이송되는 펄프를 압착하여 함유된 수분을 제거하는 탈수수단; 그리고, 상기 탈수수단 후방의 컨베어벨트 상면에 긴밀하게 밀착되도록 탄성부재를 설치하여, 상기 컨베어벨트에 밀착된 상태로 이송되는 펄프가 일부분씩 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트로부터 분리되도록 하는 펄프롤링수단;을 구비하는 성형장치를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 공급받아 펄프저장통 내부에 일시 저장시키는 펄프저장단계; 상기 펄프저장단계를 통하여 저장된 펄프가 펄프저장통의 일측벽면 상단부를 따라 형성된 토출구를 통하여 넘쳐흐르면서 배출되는 펄프배출단계; 상기 펄프배출단계를 통하여 배출되는 펄프가 켄베어벨트 상면에 깔린상태로 이송되도록 하는 펄프이송단계; 상기 펄프이송단계를 통하여 이송되는 펄프를 압착하여 함유된 수분을 제거하는 탈수단계; 상기 탈수수단 다음에, 상기 켄베어벨트 상면과 긴밀하게 밀착 설치된 탄성부재에 의하여, 탈수된 펄프가 다수의 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트 상면으로부터 분리되도록 하는 펄프롤링단계;를 포함하는 성형방법을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚은, 도 1에 도시된 바와 같이, 수분을 함유한 채 펼쳐진 상태로 공급되는 파쇄된 펄프를, 0.3㎜∼3.0㎜의 직경을 갖도록 롤링 가공함으로써 분리된 단위체를 형성하도록 구성한 것이다.
이와 같은 구성을 갖는 깔짚은, 불규칙적인 직경을 갖으며 가늘고 길게 롤링된 형상을 이루게 됨으로써, 종래 칩 형태의 나무조각 등에 비하여, 단위부피당 흡수력이 뛰어날 뿐만 아니라 그 흡수속도가 빨라서, 사육되는 동물이 뇨 등의 배설물이 동물의 몸이나 케이지에 묻게 되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 사육되는 동물과 그 케이지를 청결하게 오랫동안 유지하여 깔짚의 교체, 케이지의 청소 및 동물의 목욕 등에 소요되는 시간과 인력을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 깔짚은, 단위깔짚 간에 많은 틈새가 있게 됨으로써, 쿠션력이 좋아 사육되는 동물들에게 안정감을 줄 수 있으며, 케이지 바닥에 깔린 깔짚 내부를 통한 통풍이 이루어져 케이지 내부 환경을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 깔짚의 구성시, 원료인 펄프에 소량의 점분을 포함시킴으로써, 동물에게 유해한 먼지의 발생을 방지함과 동시에 롤링 가공된 깔짚의 형태를 잘 유지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 이때, 펄프에 첨가되는 점분은, 식용이 가능한 고구마 전분이나 감자 전분이 선택적으로 사용된다. 이같은 점분은 물과 혼합되는 파쇄된 펄프 100중량부에 대해서 0.001~0.1중량부가 첨가되는데, 이는 펄프의 내부 결합력을 향상시켜 깔짚이 언제나 일정한 형상을 유지할 수 있도록 하는 이외에, 성형된 깔짚 상호간에 또는 주변의 물체와의 사이에서 점성을 유지하지 못하도록 하기 위함이다.
도 2는 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 성형장치의 일 실시예를 보인 구성도이고, 도 3은 도 2의 평면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 펄프저장통(10), 펄프이송수단, 탈수수단 및 펄프롤링수단을 포함하여 구성된다.
상기 펄프저장통(10)은, 상면이 개방된 박스형상의 통체로서, 일측벽면 상단부를 따라 일정 깊이로 파인 토출구(10a)를 갖도록 구성되며, 펄프저장통(10) 내에는, 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 이송하는 펄프이송관(2)의 종단부가 삽입된 상태로 설치된다. 그리고, 상기 펄프저장통(10)의 토출구(10a) 하부면은 아래쪽으로 갈수록 점차 돌출되는 경사면으로 구성됨으로써, 상기 펄프저장통(10)에 투입된 후 상측의 토출구(10a)를 통하여 넘쳐흐르는 펄프가 경사면을 따라 서서히 흘러내리도록 구성된다.
또한, 상기 펄프저장통(10)에 공급 저장되는 펄프의 엉킴이나 침전을 방지할 수 있도록, 상기 펄프저장통(10) 내부에는 압축공기 토출관(4)의 종단부가 삽입 설치되는데, 이때, 상기 압축공기 토출관(4)을 펄프저장통(10)의 바닥면 부근까지 삽입 설치함으로써, 상기 펄프저장통(10) 내의 펄프 전체에 대해 계속적인 유동력을 인가할 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.
상기 펄프이송수단은, 상기 펄프저장통(10)의 경사면을 따라 흘러내리는 펄프를 받아 일정속도로 이송시키기 위한 수단으로서, 상기 펄프저장통(10) 하부에 설치되는 컨베어벨트(28)를 포함하여 구성되는데, 상기 컨베어벨트(28)가 다수의 미세공이 천공된 구성으로 이루어짐으로써 이 컨베어벨트(28)를 따라 이송되는 펄프에 함유되어 있는 수분을 배출시킬 수 있도록 구성된다.
상기 컨베어벨트(28)를 이송시키는 수단으로는, 도시된 바와 같이, 상기 컨베어벨트(28) 내측면에 밀착 결합되어 컨베어벨트(28)의 이송을 안내하는 다수의 롤러(26)와, 상기 컨베어벨트(28) 내측면 일측에 밀착 결합되어 컨베어벨트(28)를 이송시키기 위한 회전축(24)과, 이 회전축(24)을 회전시키도록 회전축(24)과 벨트(22)로 연결되는 모터(M)로 구성될 수 있으며, 이외에도 체인이나 기어 등 다양한 결합방식이 이용될 수 있을 것이다.
한편, 상기 컨베어벨트(28)를 따라 이송되는 펄프에 함유된 수분중 일부분이, 상기 컨베어벨트(28)에 천공된 미세공을 통하여 배출되게 된다. 따라서, 상기컨베어벨트(28) 하부에 물받이용 용기(70)를 배설함으로써, 상기 컨베어벨트(28)의 미세공을 통하여 배출되는 수분을 수거하도록 구성하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 물받이용 용기(70)에 수거된 수분에는 펄프 입자가 포함되어 있으므로 재사용되도록 구성하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
상기 탈수수단은, 상기 컨베어벨트(28) 상면에 깔린상태로 이송되는 펄프를 압착하여 펄프에 함유된 수분을 강제 분리하기 위한 수단이다.
이러한 탈수수단은, 압착롤러(30)와 흡수기(32)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 압착롤러(30)는 상기 컨베어벨트(28)를 따라 이송되는 펄프를 압착하여 탈수시킬 수 있도록 상기 컨베어벨트(28) 상면에 폭방향으로 밀착되게 설치된다. 그리고, 상기 흡수기(32)는 상기 압착롤러(30)에 대향되는 컨베어벨트(28) 저면에 밀착 설치됨으로써 상기 압착롤러(30)에 의해 분리된 수분을 흡수할 수 있도록 결합된다. 이러한 구성시, 상기 압착롤러(30)에 의해 탈수된 수분은 상기 흡수기(32)의 흡입력에 의해 컨베어벨트(28)의 미세공을 통과한 후, 흡수기(32)로 흡입 배출되게 된다.
상기 흡수기(32)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입팬(32a), 흡입관(32b), 흡입통(32c) 및 흡입력 분산판(32d)으로 구성될 수 있다. 상기 흡입통(32c)은, 긴 통 형상으로서, 일면이 개방구를 형성하도록 구성되는데, 그 개방면이 상기 압착롤러(30)와 대향되는 컨베어벨트(28) 저면에 폭방향으로 긴밀하게 밀착되도록 설치된다. 상기 흡입관(32b)은 상기 흡입통(32c) 개방면의 반대측 면 중앙부와 상기 흡입팬(32a) 사이에 연결된다. 그리고, 상기 흡입력 분산판(32d)은 상기 흡입통(32c)의내부 중앙을 가로지르도록 설치되는데, 다수의 흡입홀(32e)이 천공됨으로써, 상기 흡입팬(32a)에 의해 인가되는 흡입력이 다수의 흡입홀(32e)을 통하여 분산된 후, 상기 흡입통(32c)의 개방면에 고르게 인가되도록 구성된다.
상기 펄프롤링수단은, 탈수되어 컨베어벨트(28)에 밀착된 상태로 이송되는 펄프가, 목욕탕에서 때가 밀리듯이, 가늘고 긴 원통형상으로 말려 본 발명에 따른 깔짚을 형성하면서 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 분리되도록 하기 위한 수단으로서, 상기 탈수수단 후방에서 상기 컨베어벨트(28) 상면에 긴밀하게 밀착되도록 고정 설치되는 스펀지 등의 탄성부재(40)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 컨베어벨트(28)를 따라 이송되던 펄프가 상기 펄프롤링수단에 의해 원통형상으로 말리면서 소량의 잔여수분을 배출하게 된다. 따라서, 상기 탄성부재(40) 상측에 상기 흡수기(32)와 동일한 구조의 보조 흡수기(42)를 밀착 설치함으로써 상기 펄프가 원통형상으로 말리면서 발생되는 잔여수분을 흡수 제거하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 도면번호 44는 상기 탄성부재(40)를 상기 보조 흡수기(42) 저부에 배설하는 경우, 상기 탄성부재(40)의 전방부분을 상기 보조 흡수기(42)의 전면에 홀딩시키기 위한 고정바를 도시한 것이다.
또한, 상기 펄프롤링수단에 의한 깔짚의 성형성을 높이고 불필요한 분말의 발생을 방지하기 위하여는, 상기 펄프저장통(10)에 유입되는 물과 펄프에, 소량의 점분이 혼합되어 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 점분을 애완동물이 먹다라도 유해하지 않은 고구마전분이나 감자전분이 바람직하게 사용되며, 이는 물 100중량부에 펄프 1중량부가 혼합되어 있는 경우, 0.001∼0.1 중량부 정도의 점분이면 충분할 것이다.만일 본발명에 있어서, 점분이 0.1중량부 이상 첨가되는 경우에는, 성형된 깔짚의 표면에 소량의 점분이 잔존하게 된다. 그러므로 표면이 노출되어 있는 점분이 배설물과 닿게되면 점성을 가지게 되면서 통풍성의 저하는 물론, 끈적임이게 되고 이로 인해 애완동물의 활동을 저해시키는 문제점을 일으키게 된다.다시말해, 0.001~0.1중량부의 점분을 포함하는 본발명의 깔짚은, 첫째; 펄프재료의 안정적인 결합을 통한 일정한 형태 유지가 가능하며 이를 통해 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다. 둘째; 이와같이 성형된 건조된 깔짚은 내부 결합력이 우수하여 사용도중 분진의 발생을 방지하게 되는 것으로서 애완동물의 성장 환경을 언제나 쾌적하게 유지시키는 효과를 제공한다. 셋째; 펄프간의 결합력 증대를 위하여 첨가되는 상기 점분을 식용으로 사용되는 고구마 전분 또는 감자 전분을 이용함으로서 이를 애완동물이 먹더라도 전혀 해가 없는 무해성을 제공하는 것이다.
한편, 상기 펄프롤링수단 후방의 컨베어벨트(28) 상면에는, 상기 펄프롤링수단에 의해 원통형상으로 말려졌으나 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 완전히 분리되지 못한 깔짚(원통형상으로 둥글게 말린 펄프)들이 있을 수 있다. 따라서, 상기 펄프롤링수단의 후방 상측에, 상기 컨베어벨트(28) 상면을 향하여 강한 압축공기를 불어주는 압축공기 토출수단을 추가로 설치함으로써, 본 발명에 따른 깔짚 형상을 이루었으나 컨베어벨트(28) 상면으로부터 완전히 분리되지 못한 깔짚들을, 강한 압축공기에 의해 강제 분리시키도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.
이러한 압축공기 토출수단은, 도시된 바와 같이, 공기저장박스(52)와 공기집중박스(54)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 공기저장박스(52)는 그 상부에 연결된 공기관(50)을 통하여 압축공기를 유입받도록 구성된다. 그리고, 상기 공기집중박스(54)는, 하방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 대략 삼각형 형상의 측단면을 갖는 상자형태로서, 넓은 폭을 갖는 상단부가 상기 공기저장박스(52) 하부와 연통되고, 좁은 폭을 갖는 하단의 토출구가 상기 펄프롤링수단 후방의 컨베어벨트(28) 상면을 향하도록 설치된다. 이러한 구성시, 상기 공기저장박스(52)의 상부를 통하여 투입된 압축공기가, 상기 공기집중박스(54)에 의해 집중된 후, 상기 펄프롤링수단 후방의 컨베어벨트(28) 상면을 향하여 강하게 분출됨으로써, 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 분리되지 않은 깔짚을 분리시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 컨베어벨트(28)에 밀착된 펄프는 수분을 머금은 상태이므로, 상기 압축공기 토출수단에 의해서도 상기 컨베어벨트(28)로부터 분리되지 않고 잔류된 펄프가 존재할 수 있다.
따라서, 상기 압축공기 토출수단을 거친 후 리턴되는 상기 컨베어벨트(28)의 이송경로 상에, 원통형 브러쉬(80)를 상기 컨베어벨트(28) 상면과 밀착되도록 설치함으로써, 상기 압축공기 토출수단에 의해서도 분리되지 않은 채 상기 컨베어벨트(28) 상면에 붙어있는 펄프들을 떨어내도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 같은 원통형 브러쉬(80)는 고정된 상태를 유지하도록 구성될 수도 있으나, 도시된 바와 같이, 상기 원통형 브러쉬(80)에 모터(82)를 결합함으로써 상기 컨베어벨트(28)의 이송방향의 반대방향으로 회전되도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 도면번호 84는 상기 원통형 브러쉬(80)에 의해 상기 컨베어벨트(28)로부터 분리된 펄프를 받아내기 위한 통을 도시한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 성형장치에는, 상기 펄프롤링수단에 의해 컨베어벨트(28)로부터 분리 낙하되는 깔짚을 수거하기 위한 깔짚수거수단이 일체로 구성될 수 있다.
이러한 깔짚수거수단은, 이송레일과 모터 및 깔짚수거판을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이송레일은, 양단부에 각기 회전기어(64)가 결합된 한 쌍의 회전축(63)에 의해 한 쌍의 체인(66)이 일정 간격 이격된 상태로 평행하게 설치되고, 상기 한 쌍의 체인(66) 사이에는 다수의 지지바(67)의 양단부가 일정 간격으로 고정 결합된 구성으로 이루어짐으로써, 상기 회전축(63)의 회전시 상기 회전기어(64)와 체인(66)이 회전되고, 이에 따라, 상기 체인(66)에 결합된 지지바(67)들이 상기 컨베어벨트(28)의 이송방향과 동일한 방향으로 이송되도록 구성된다.
상기 모터는, 상기 회전축(63)을 회전시키기 위한 수단으로서, 상기 회전축(63)에 별도의 모터를 결합하여도 무방하나, 상기 컨베어벨트(28)와의 연동관계를 고려할 때, 상기 컨베어벨트(28)를 구동시키는 모터(M)를 겸용하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 즉, 도시된 바와 같이, 상기 컨베어벨트(28)에 결합된 회전축(24)에 원동기어(60)를 결합하고, 상기 회전축(63)에 종동기어(62)를 결합하며, 상기 원동기어(60)와 종동기어(62) 사이에 체인(61)을 연결함으로써, 상기 이송레일의 구동이 상기 컨베어벨트(28) 구동과 연동되도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 원동기어(60)와 종동기어(62)의 기어비는 상기 컨베어벨트(28)와 이송레일의 구동속도비를 고려하여 결정되어야 함은 물론이다.
그리고, 상기 깔짚수거판(68)은, 테두리부를 따라 돌출턱부를 갖는 판상의 부재로서, 상기 지지바(67)들과 함께 서서히 이송되도록 상기 지지바(67)들의 상부에 올려진다. 따라서, 컨베어벨트(28)에서 낙하되는 깔짚들이 일정속도로 이송되는 깔짚수거판(68) 상부에 일정 두께만큼씩 누적되며 쌓이게 된다. 이 같은 깔짚수거판(68)은 미세공이 천공된 망사판으로 구성함으로써, 수거된 깔짚을 용이하게 건조시킬 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같은 구성을 갖는 장치를 이용한 동물 케이지용 깔짚 성형방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 펄프저장단계(S10), 펄프배출단계(S20), 펄프이송단계(S30), 탈수단계(S40) 및 펄프롤링단계(S50)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 펄프저장통(10) 내부로 연속적으로 공급받는 펄프저장단계(S10)가 실행된다. 이때, 펄프저장통(10) 내부로 공급된 펄프는, 압축공기 토출관(4)을 통하여 연속 토출되는 압축공기에 의해 엉키거나 침전되지 않고, 펄프저장통(10) 내부에서 물과 균일하게 혼합된 상태를 유지하게 된다.
이어서, 상기 펄프저장단계(S10)를 통하여 저장된 펄프가, 펄프저장통(10)의 일측벽면 상단부를 따라 형성된 토출구(10a)를 따라 넘쳐, 그 경사면을 따라 서서히 흘러내리면서 배출되는 펄프배출단계(S20)가 실행된다.
그리고, 상기 펄프이송단계(S30)에서는, 상기 펄프배출단계(S20)를 통하여 배출된 펄프가 상기 펄프저장통(10) 하부에 설치된 컨베어벨트(28) 상면에 깔리게 됨과 동시에, 모터(M)의 구동에 의해 이송되는 컨베어벨트(28)와 함께 이송되게 된다. 이때, 상기 컨베어벨트(28)가 미세공을 갖는 형태로 구성됨으로써 컨베어벨트(28)를 따라 이송되는 펄프에 함유된 수분의 일부가 컨베어벨트(28)의 미세공을 통하여 배출된 후, 그 하부에 설치된 물받이용 용기(70)에 의해 수거되게 된다.
상기 펄프이송단계(S30) 다음에 실행되는 탈수단계(S40)에서는, 상기 컨베어벨트(28) 상면을 따라 이송되는 펄프에 함유된 수분을, 압착롤러(30)와 흡수기(32)를 이용하여 강제 탈수시키는 과정이 실행된다. 즉, 상기 컨베어벨트(28) 상면을 따라 이송되는 펄프는, 상기 컨베어벨트(28) 상면에 폭방향으로 밀착되게 설치된 압착롤러(30)에 의해 압착되어 수분이 분리되게 되며, 이와 같이 분리된 수분은 컨베어벨트(28) 저면에 설치된 흡수기(32)에 의해 흡입되어 배출되게 된다.
이어서, 상기 탈수단계(S40)에 의해 컨베어벨트(28) 상면에 압착된 상태로 이송되는 펄프를 가늘고 긴 원통형상으로 둥글게 마는 펄프롤링단계(S50)가 실행된다. 즉, 상기 펄프롤링단계(S50)에서는, 상기 컨베어벨트(28)에 압착된 상태로 이송되는 펄프가, 상기 압착롤러(30) 후방의 컨베어벨트(28) 상면에 밀착된 탄성부재(40)에 의해 목욕탕에서 때가 밀리듯이 밀리게 되며, 이에 따라, 펄프가 가늘고 긴 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 분리되며 본 발명에 따른 깔짚을 형성하게 된다. 이때, 상기 펄프가 상기 펄프롤링수단에 의해 원통형상으로 말리면서 소량의 수분을 배출되게 되는데, 이 같이 배출된 수분은 상기 탄성부재(40) 상측에 밀착 설치된 보조 흡수기(42)에 의해 흡수 배출되게 된다.
한편, 상기 탄성부재(40)에 의해 원통형상으로 말린 펄프는, 어느 정도의 수분을 함유하고 있는 상태이므로, 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 완전히 분리되지 않고 붙어있는 펄프가 있을 수 있다. 따라서, 상기 펄프롤링단계(S50) 다음에는, 상기 탄성부재(40) 후방의 컨베어벨트(28) 상면을 향하여 강한 압축공기를 토출시킴으로써 상기 컨베어벨트(28) 상면으로부터 분리되지 않은 깔짚을 강제로 분리시키는 펄프분리단계(S60)를 추가로 포함시키는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 펄프롤링단계(S50) 및 상기 펄프분리단계(S60) 다음에는, 상기 탄성부재(40)에 의해 원통형상으로 말린 상태에서 상기 컨베어벨트(28)로부터 분리 낙하되는 펄프, 즉 깔짚을 수거하는 깔짚수거단계(S70)가 추가로 포함될 수 있다.
상기 깔짚수거단계(S70)에서는, 상기 컨베어벨트(28) 하부에 설치된 이송레일을 따라 서서히 이송되는 망사판 구조의 깔짚수거판(68)에 의해, 상기 컨베어벨트(28)로부터 낙하되는 깔짚들을 수거하게 된다.
상기와 같은 깔짚수거단계(S70) 후에, 후처리공정으로서, 수거된 깔짚을 건조 및 살균하는 건조살균단계, 깔짚을 적당한 길이로 절단하는 절단단계, 깔짚에 포함된 분말이나 이물질 등을 걸러내는 선별단계, 깔짚을 소정량씩 포장하는 포장단계 등이 추가로 포함될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 펄프저장통(10)으로 공급되는 펄프는 종이파쇄기에 의해 파쇄된 펄프가 공급되도록 구성될 수 있으며, 이러한 종이 파쇄기는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체통(100), 고정판(140), 제 1 절단날(150), 제 2 절단날(160) 및 회전날개(170)를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
상기 몸체통(100)은, 종이와 물을 투입 충진시키기 위한 원통형상의 통체로서, 상면에는 종이를 투입하기 위한 상부도어(102)가 구비되고, 측벽면 상부에는 물을 공급하기 위한 물 공급홀(104)이 천공된다. 그리고, 상기 몸체통(100)의 측벽면 하부에는 파쇄된 펄프를 배출시키기 위한 펄프 배출구(106)가 천공되는데, 상기 펄프 배출구(106)에는 상기 몸체통(100) 상단부보다 높은 위치까지 연장되는 배출 파이프(108)가 연결되고, 이 배출 파이프(108)에 흡입장치(도시생략)가 결합됨으로써, 상기 흡입장치가 작동되는 때에만 상기 몸체통(100) 내부의 펄프가 상기 펄프 배출구(106)를 통하여 배출되도록 구성된다.
상기 고정판(140)은 상기 다수의 소공이 천공된 원판형상으로서, 상기 몸체통(100) 내의 하부 중앙에 고정 설치되며, 상기 고정판(140)의 상면에는 다수의 제 1 절단날(150)이 방사방향으로 돌출된 상태로 고정 결합된다. 도면번호 130은 상기고정판(140)을 고정시키기 위한 브래킷을 도시한 것이다.
상기 회전날개(170)는, 상기 고정판(140)의 상측에 위치하도록 설치되며, 하향 연장되는 중심축이 상기 고정판(140) 중앙을 관통하여 모터(110)에 연결되는데, 상기 모터(110)의 회전에 따라 회전되면서 상측의 물과 종이를 하방향으로 끌어당기도록 구성된다. 이 같은 회전날개(170)의 기능은, 도시된 바와 같이, 상기 회전날개(170)를 구성하는 각 날개의 회전방향측 단면부분에, 상단부로부터 내측 하방향으로 경사지게 절단한 홈부를 형성함으로써 달성할 수 있을 것이다. 또한, 상기 회전날개(170) 상면에는 다수의 칼날돌기(175)를 도시함으로써, 상기 회전날개(170)의 작동에 의해 당겨진 종이들의 엉킴을 풀어줄 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 그리고, 상기 회전날개(170)의 회전축과 상기 모터(110) 사이에 결합되는 기어박스(120)는, 상기 회전날개(170)가 적절한 회전력과 회전속도를 갖도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기 회전날개(170)의 저면에는 다수의 제 2 절단날(160)이 하방향으로 돌출되게 고정 결합되는데, 상기 회전날개(170)가 회전됨에 따라 상기 각 제 2 절단날(160)들이 상기 고정판의 각 제 1 절단날(150)들과 면 마찰을 일으키면서 슬라이딩되도록 결합됨으로써, 상기 회전날개(170)의 회전에 의해 물과 함께 당겨진 종이를 파쇄시키도록 구성된다.
이러한 구성을 갖는 종이파쇄기의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 몸체통(100)의 상부도어(102)를 개방하고 종이를 투입함과 동시에, 상기 물 공급홀(104)을 통하여 물을 공급한다. 이때, 상기 몸체통(100) 내에서의 물의 대류가 원활하게 일어날 수 있도록, 100중량부의 물에 대해 0.5∼5중량부 정도의 종이를 혼합하는 것이 바람직할 것이다.
이와 같은 방법으로 몸체통(100) 내부에 물과 종이를 채운상태에서, 상기 상부도어(102)를 닫고, 모터(110)를 작동시키면 상기 회전날개(170)가 회전됨으로써, 종이를 파쇄하게 된다. 즉, 상기 회전날개(170)의 회전시, 회전날개(170) 상측의 물과 종이가 회전날개(170) 측으로 끌려오게 되며, 이와 같이 끌려온 종이가 제 1 절단날(150)과 제 2 절단날(160)에 의해 파쇄된 후, 사방으로 뿌려지게 된다.
이때, 몸체통(100)의 상측 중앙부는, 그곳에 있던 물과 종이가 회전날개(170) 측으로 끌려가 비어있는 상태가 된다. 따라서, 몸체통(100) 내부에서, 상측 주변부의 물과 종이는 상측 중앙부로, 하측 주변부의 물과 종이는 상측 주변부로 끌려가는 대류가 연속적으로 발생된다.
다시 말해, 상기 회전날개(170)의 회전에 의하여, 상기 몸체통(100) 내부에 있는 물과 종이는, 상측 중앙부에서 하측 중앙부로 하강하여 파쇄작용을 거친 후 하측 주변부로 뿌려지며, 이어서, 주변부를 따라 상측으로 상승된 다음 다시 상측 중앙부로 끌려오게 되는 과정을 반복하게 됨으로써, 종이가 잘게 파쇄되게 되는 것이다.
상기 실시 예들에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법에 따르면, 깔짚이 가늘고 긴 원통형상으로 말린 형상의 펄프로 구성됨으로써, 종래 깔짚에 비하여, 단위부피당 더 많은 양의 배설물을 더 빠르게 흡수 할 수 있게 되며, 이에 따라, 사육되는 동물이 뇨 등의 배설물이 동물의 몸이나 케이지에 묻게 되는 것을 방지할 수 있게 되어, 사육되는 동물과 그 케이지의 청결상태를 오랫동안 유지할 수 있고, 깔짚의 교체, 케이지의 청소 및 동물의 목욕 등에 소요되는 시간과 인력을 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에 따른 깔짚은, 그 교체를 자주할 필요가 없게 됨으로써, 케이지를 장시간 폐쇄시킨 상태에서 수행되는 GLP 시스템이나 필터 케이지(filter cage) 등의 실험시, 그 실험의 연속성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 깔짚은, 단위깔짚 간에 많은 틈새가 존재하게 됨으로써, 쿠션력이 좋아져 사육되는 동물들에게 안정감을 줄 수 있으며, 케이지 바닥에 깔린 깔짚 내부를 통한 통풍이 이루져 사육 환경을 향상시킬 수 있으며, 뛰어난 열 흡수력에 의하여 고온 살균처리시간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 따른 동물 케이지용 깔짚 및 그 성형장치와 방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 여러 가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.
Claims (12)
- 동물 케이지에 까는 깔짚에 있어서:수분을 함유한 채 펼쳐진 상태로 공급되는 파쇄된 펄프를, 0.3㎜∼3.0㎜의 직경을 갖도록 롤링 가공하여 분리된 단위체로 구성하되, 상기 펄프가 100중량부의 펄프에 대해, 0.001∼0.1 중량부의 점분을 포함하는 것임을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚.
- 삭제
- 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 공급받으며, 공급받은 펄프가 일측벽면 상단부를 따라 형성된 토출구를 통하여 넘쳐흐르면서 배출되도록 구성된 펄프저장통과;상기 펄프저장통 하부에 설치되되 다수의 미세공이 천공된 컨베어벨트를 포함하며, 상기 펄프저장통으로부터 배출되는 펄프가 이송되는 켄베어벨트 상면에 연속적으로 깔리면서 이송되도록 하는 펄프이송수단과;상기 컨베어벨트 상면에 깔린상태로 이송되는 펄프를 압착하여 함유된 수분을 제거하는 탈수수단; 그리고,상기 탈수수단 후방의 컨베어벨트 상면에 긴밀하게 밀착되도록 탄성부재를설치하여, 상기 컨베어벨트에 밀착된 상태로 이송되는 펄프가 일부분씩 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트로부터 분리되도록 하는 펄프롤링수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 펄프저장통에는, 저장된 펄프의 엉킴이 방지되도록, 압축공기 토출관의 종단부가 상기 펄프저장통 내부에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 탈수수단은, 상기 컨베어벨트를 따라 이송되는 상기 펄프를 압착하도록 상기 컨베어벨트 상면에 밀착되게 설치되는 압착롤러와;상기 압착롤러에 의해 분리된 수분을 흡입하도록 상기 압착롤러와 대향되는 컨베어벨트 저면에 밀착 설치되는 흡수기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 펄프롤링수단의 후방 상측에는, 원통형상으로 말려졌으나 컨베어벨트로부터 분리되지 못한 펄프들을 분리시키도록, 상기 펄프롤링수단 후방의 컨베어벨트 상면을 향하여 압축공기를 토출시키는 압축공기 토출수단이 추가로 설치되는 것을특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 컨베어벨트 하부에는, 상기 펄프롤링수단에 의해 상기 컨베어벨트로부터 분리 낙하되는 펄프를 수거하기 위한 깔짚수거수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 펄프저장통으로 공급되는 물과 혼합된 펄프에는, 물과 펄프 100중량부에 대해 0.001∼0.1 중량부의 점분이 포함되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 펄프저장통으로 공급되는 펄프는 종이파쇄기에 의해 파쇄된 펄프가 공급되도록 구성되되,상기 종이파쇄기는, 종이와 물이 투입 충진되는 원통형상의 몸체통과;상기 몸체통 내의 하부 중앙에 고정 설치되며, 다수의 소공이 천공된 고정판과;상기 고정판의 상면에 방사선 방향으로 돌설되는 다수의 제 1 절단날과;상기 고정판의 상측에 위치하도록 설치되되, 하향 연장된 중심축이 상기 고정판의 중앙을 관통하여 모터에 연결되며, 상기 모터의 회전에 따라 회전되면서 상측의 물과 종이를 하방향으로 잡아 당기도록 구성된 회전날개와;상기 회전날개 저면에 방사선 방향으로 고정 부착되되, 상기 회전날개와 함께 회전되면서 물과 함께 당겨진 종이를 상기 제 1 절단날과 연합하여 자르도록 구성된 다수의 제 2 절단날; 을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형장치.
- 물과 혼합된 상태로 잘게 파쇄된 펄프를 연속적으로 공급받아 펄프저장통 내부에 일시 저장시키는 펄프저장단계;상기 펄프저장단계를 통하여 저장된 펄프가 펄프저장통의 일측벽면 상단부를 따라 형성된 토출구를 통하여 넘쳐흐르면서 배출되는 펄프배출단계;상기 펄프배출단계를 통하여 배출되는 펄프가 켄베어벨트 상면에 깔린상태로 이송되도록 하는 펄프이송단계;상기 펄프이송단계를 통하여 이송되는 펄프를 압착하여 함유된 수분을 제거하는 탈수단계;상기 탈수수단 다음에, 상기 켄베어벨트 상면과 긴밀하게 밀착 설치된 탄성부재에 의하여, 탈수된 펄프가 다수의 원통형상으로 말리면서 상기 컨베어벨트 상면으로부터 분리되도록 하는 펄프롤링단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 펄프롤링단계 다음에는, 상기 컨베어벨트 하부에 설치된 이송로를 따라 이송되는 깔짚수거판에, 상기 컨베어벨트로부터 분리 낙하되는 펄프를 받아 수거하는 깔짚수거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형방법.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 펄프롤링단계에는, 원통형상으로 말린 상태에서 상기 컨베어벨트 상면에 붙어있는 펄프를 털어내도록, 상기 켄베어벨트 상면에 압축공기를 불어주는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 동물 케이지용 깔짚 성형방법.
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