KR100649333B1 - 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치 - Google Patents

마늘 줄기의 절단 및 선별 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공급기(60) 및 정리기(100)를 구비하여 커팅기(200)에 자동으로 마늘이 공급되도록 함으로써 마늘 줄기의 커팅과 선별 작업에 대한 전공정의 자동화가 가능하고, 커팅기(200)를 개선하여 절단성이 우수하고, 마늘 줄기의 절단 길이를 조정할 수 있고, 선별 스크류(360)의 간격 조절이 가능함으로써 보다 다양한 마늘의 선별이 가능하고, 상기 선별 스크류(360)를 서로 평행하도록 구비함으로써 후방에 장착되는 스프로킷(383)이 서로 평행하게 연계 가능하여 구동이 원활하며, 단면이 원형인 코일(361)을 감아서 형성함으로써 마늘의 손상을 방지할 수 있고, 제작 단가가 저렴함으로써 농가의 노동력 부족 현상을 해결하고, 소득 증대가 가능한 발명에 관한 것이다.
마늘, 롤링바, 래칫 기어, 커트날, 스크류

Description

마늘 줄기의 절단 및 선별 장치 {Machine for cutting and assortment of garlic stalk}
도 1은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 공급기를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 공급기의 구동 구조를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기를 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기의 후방을 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기의 구동부를 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 기술이 적용되는 정리기의 상부에 설치되는 정리 박스를 도시한 사시도
도 8은 본 발명의 기술이 적용되는 정리기의 상부에 설치되는 정리 박스를 도시한 분해 사시도
도 9는 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 장착되는 정리바를 도시한 사시도
도 10은 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 장착되는 정리바를 도시한 단면도
도 11은 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 있어서 이송 브러시가 생략된 것을 도시한 사시도
도 12는 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 있어서 이송 브러시의 조립 과정을 도시한 사시도
도 13은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 커팅기를 도시한 사시도
도 14는 본 발명의 기술이 적용되는 커팅기를 도시한 단면도
도 15는 본 발명의 기술이 적용되는 커팅기의 커트날을 도시한 사시도
도 16은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기를 도시한 사시도
도 17은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기에 호퍼가 장착되는 과정을 도시한 분해 사시도
도 18은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기에 호퍼가 장착된 것을 도시한 사시도
도 19는 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 후방에 선별 스크류가 장착되 는 과정을 도시한 사시도
도 20은 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 전방에 선별 스크류가 장착되는 과정을 도시한 사시도
도 21은 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 후방의 구동부를 도시한 정면도
도 22는 본 발명의 기술이 적용되는 선별기를 구성하는 선별 스크류의 속도차로 인해서 마늘이 선회하는 현상을 도시한 평면도
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
60: 공급기 80: 컨베이어
100: 정리기 120: 정리 박스
123: 롤링바 130: 이송 브러시
200: 커팅기 220: 커팅 박스
230: 커터날 240: 상부 커버
253: 푸시바 300: 선별기
360: 선별 스크류 361: 코일
본 발명은 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마늘의 정리 및 줄기의 커팅 그리고 선별 공정을 연속적으로 처리 가능할 뿐만 아니라, 마늘의 선별 기능을 향상시킨 것이다.
일반적으로 마늘에는 줄기가 길게 형성되어 있어서, 유통과 저장에 매우 불편하고, 쓰레기 배출량이 많음으로써 마늘 줄기는 생산지에서 커팅한 후 출하하도록 하고 있고, 줄기가 절단된 마늘은 크기별로 선별하여 크기별로 가격이 책정되어유통되고 있다.
그래서 마늘 줄기의 커팅과 선별을 목적으로 다양한 기계들이 개발된 바 있는 데, 커팅기와 선별기로 구분하여 제작하는 경우가 있다.
상기에서 선별기와 구분하여 제작되는 커팅기는 마늘의 줄기가 아래가 되도록 공급되는 공급부와 공급된 마늘을 커팅하는 원형의 커터로 구성되어 있다. 따라서 공급된 마늘은 회전하는 커터에 의해 줄기가 절단된다.
그리고 커팅기와 구분하여 제작되는 선별기는 갈수록 벌어지는 이개일조(二個一組)의 선별 스크류가 다수 개 구비되어 있어서 공급된 마늘이 이송 중 크기에 따라 상기 이개일조의 선별 스크류 사이로 낙하하도록 구성되어 있다.
상기에서 커팅기와 선별기가 구분되어 제작됨으로써 커팅 공정을 거친 후 선별 공정을 거쳐야 함으로써 중간에 연계 공정이 결여되어 노동력의 개입을 필요로 하는 문제점이 있다.
그리고 상기 커팅기의 경우, 일일이 마늘을 한개 씩 커터에 공급해 줘야 하고, 커터의 날이 원형이어서 빨리 무디어지고, 절단성이 나쁘다.
그리고 마늘의 신선도를 확인하기 위해 일정 길이의 줄기가 달린 마늘을 원하는 소비자가 있음으로써 마늘 줄기의 길이를 소비자들이 원하는 만큼 조정해서 절단해야 할 필요성이 있지만, 종래의 커팅기의 경우에는 마늘 줄기의 길이를 일정 길이로만 절단할 수 있어, 무용지물이 되어 손으로 일일이 절단하는 실정이다.
상기 선별기의 경우에는 이개일조의 선별 스크류의 이격된 간격이 고정되어 있어 다양한 마늘의 선별에 한계가 있다.
즉, 마늘의 크기가 타 지역에 비해 큰 지역에서는 스크류의 간격을 벌려서 선별해야 할 필요가 있고, 반대로 마늘의 크기가 타 지역에 비해 작은 지역에서는 스크류의 간격을 좁혀서 선별해야 할 필요성이 있지만, 종래의 선별기로는 이러한 요구를 채울 수 없다.
그리고 이개 일조의 선별 스크류로 마늘을 크기별로 선별하기 위해 전방으로 갈 수록 벌어지도록 장착하는 데, 이 경우 상기 선별 스크류 간 각도를 크게하면 선별 스크류의 종단에 고정되는 다수 개의 스프로킷이 평행하게 상호 맞물리기 어려워, 상기 선별 스크류 간 각도를 작게 함으로써 마늘의 선별성이 떨어지는 문제점이 있다.
그리고 선별 스크류를 절삭 가공에 의해 제작함으로써 제작비가 많이 들고, 스크류의 산(山)이 각지게 형성됨으로써 마늘에 손상을 입히는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 공급기와 정리기를 구비하여 커팅기에 자동으로 공급되도록 함으로써 마늘 줄기의 커팅과 선별 작업에 대한 전공정의 자동화가 가능하고, 커팅기를 개선하여 절단성이 우수하고, 마늘의 이탈을 방지할 수 있어 안전 사고에 대비할 수 있으며, 마 늘 줄기의 절단 길이를 조정할 수 있고, 선별 스크류의 간격 조절이 가능하고, 서로 평행하도록 형성함으로써 보다 다양한 마늘의 선별이 가능하고, 상기 선별 스크류를 개선하여 제작 단가가 저렴하고, 마늘에 손상을 입히지 않음으로써 농가의 노동력 부족 현상을 해결하고, 소득 증대를 목적으로 한다.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작용 및 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 공급기를 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 공급기의 구동 구조를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기의 후방을 도시한 사시도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 정리기의 구동부를 도시한 사시도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용되는 정리기의 상부에 설치되는 정리 박스를 도시한 사시도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용되는 정리기의 상부에 설치되는 정리 박스를 도시한 분해 사시도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 장착되는 정리바를 도시한 사시도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 장착되는 정리바를 도시한 단면도, 도 11은 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 있어서 이송 브러시가 생략된 것을 도시한 사시도, 도 12는 본 발명의 기술이 적용되는 정리 박스에 있어서 이송 브러시의 조립 과정을 도시한 사시도, 도 13은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 커팅기를 도시한 사시도, 도 14는 본 발명의 기술이 적용되는 커팅기를 도시한 단면도, 도 15는 본 발명의 기술이 적용되는 커팅기의 커트날을 도시한 사시도, 도 16은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기를 도시한 사시도, 도 17은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기에 호퍼가 장착되는 과정을 도시한 분해 사시도, 도 18은 본 발명의 기술이 적용되는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치를 구성하는 선별기에 호퍼가 장착된 것을 도시한 사시도, 도 19는 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 후방에 선별 스크류가 장착되는 과정을 도시한 사시도, 도 20은 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 전방에 선별 스크류가 장착되는 과정을 도시한 사시도, 도 21은 본 발명의 기술이 적용되는 선별기의 후방의 구동부를 도시한 정면도, 도 22는 본 발명의 기술이 적용되는 선별기를 구성하는 선별 스크류의 속도차로 인해서 마늘이 선회하는 현상을 도시한 평면도로서 함께 설명한다.
통상적으로 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치(50)는 밭에서 수확한 다량의 마늘을 컨베이어(80) 장치에 의해 순차적으로 공급하는 공급기(60)와, 상기 공급기(60)로부터 마늘을 공급 받아 마늘 줄기가 아래로 향하도록 하여 커팅기(200)로 이송하는 정리기(100)와, 상기 정리기(100)로부터 공급된 마늘의 줄기를 절단하는 커팅기(200)와, 상기 커팅기(200)로부터 공급된 마늘을 크기별로 선별하는 선별기(300)로 구성된다.
본 발명에서는 상기 구조를 개선하여 마늘 줄기의 절단과 선별의 전공정 자동화가 가능하고, 보다 다양한 크기의 마늘 선별 등 다양한 효과를 얻을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 상기 공급기(60)는 지지 기능을 하는 프레임(70)이 구성되고, 상기 프레임 (70) 상방에 상기 정리기(100)를 향하여 상향 경사지게 형성된 컨베이어(80)가 장착되며, 상기 컨베이어(80) 후방에는 다량의 마늘이 수용되어 컨베이어(80)로 마늘이 공급되도록 컨베이어(80) 쪽으로 하향 경사지게 형성된 호퍼(90)가 부착된다. 상기 컨베이어(80)의 이송 벨트(81)에는 L형의 브라켓(82)이 다수 개 부착되는 데, 상기 브라켓(82)의 수직면에는 마늘이 걸리는 홈(83)이 다수 개 형성되어 상방을 향하게 된다.
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상기 공급기(60)의 구동 원리는 컨베이어(80)의 후방 즉 호퍼(90) 쪽에서 이송 벨트((81)를 회전시키는 롤러(84)의 연결축(85)에 베벨 기어(86)를 장착하고, 상기 정리기(100)의 구동축(142)에 베벨 기어(151)를 고정하여 상기 베벨 기어들(86, 151)을 서로 연동하도록 구성함으로써 구동이 가능하다.
상기 구성에 의해 경사진 호퍼(90)에 다량의 마늘이 수용되면 마늘은 하방으로 이송하게 되고, 상기 브라켓(82)의 홈(83)에 마늘이 걸려 컨베이어(80)의 구동에 의해 이송되어 상기 정리기(100)로 공급되다.
상기에서 컨베이어(80)를 경사지게 형성하는 이유는 브라켓(82)에 걸린 마늘들만 공급되고 그렇지 않은 마늘들은 하방으로 미끄러져 다시 호퍼(90)로 수용되도록 함으로써 정리기(100)의 효율성을 높이기 위해서이다. 만약, 상기 컨베이어(80)를 수평으로 구성하면 다량의 마늘이 한꺼번에 정리기(100)로 공급되어 정리기(100)는 제기능을 하지 못하게 된다.
상기 공급기(60)로부터 마늘을 공급받는 정리기(100)는 정리기(100)를 지지하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110) 상부에 고정되어 마늘을 정리하고 이송하는 정리 박스(120)와, 상기 정리 박스(120)의 롤링바(123)와 이송브러시(130)를 구동시키는 구동부(140)가 상기 프레임(110)과 정리 박스(120)에 장착되는 구성이다.
상기 프레임(110)은 격자형으로 형성하며, 하단에 이송이 용이하도록 캐스터(111)가 구비되며, 프레임(110)의 상부에 고정되는 정리 박스(120)는 이격된 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122) 사이에 마늘을 상부로 쳐 올려 정리하도록 길이 방향의 긴 돌기(135)가 형성된 이개일조의 롤링바(123)가 회전이 가능하도록 다수 개 장착된다.
그리고 각 이개일조의 롤링바(123) 상간에 마늘이 상부에서 공급되도록 상기 롤링바(123) 상부에 길게 형성된 미들 가이드(124)와 사이드 가이드(125)가 위치하도록 상기 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)에 고정하고, 상기 정리 박스(120)의 좌우측면을 커버하여 롤링바(123)를 보호하기 위해 사이드 커버(126)를 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)에 고정한다.
상기 사이드 커버(126)의 상단에는 서로 대향하는 지지플레이트(127)가 고정 되고, 상기 지지플레이트(127)에는 롤링바(123)와 직각으로 샤프트(128)가 회전 가능하도록 장착되고, 상기 샤프트(128)에는 동력을 전달받기 위해 베벨 기어(129)가 장착될 뿐만 아니라, 상기 베벨 기어(129) 양쪽에 마늘을 이송하도록 이송 브러시(130)가 각 이개일조의 롤링바(123) 상방에 위치하도록 구성한다.
상기 전방 플레이트(121)에는 정리된 마늘이 배출되도록 하방으로 개방된 배출구(131)가 이개일조의 롤링바(123) 사이에 위치하도록 다수 개 형성되고, 상기 배출구(131)의 하부 전방 양쪽에는 정리된 마늘이 용이하게 커팅기(200)로 이송되도록 갈수록 낮아지게 경사면이 형성된 배출 가이드(132)가 고정된다.
상기 미들 가이드(124)는 양측에 외측으로 하향 경사지는 경사면(133)을 형성하고, 사이드 가이드(125)는 일측에만 외측으로 하향 경사지는 경사면(134)을 형성한다.
상기 사이드 가이드(125)는 경사면(134)이 내방을 향하도록 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)의 좌우 가장 자리에 고정하고, 상기 사이드 가이드(125) 상간에 미들 가이드(124)를 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)에 다수 개 고정한다.
이 때, 각 미들 가이드(124)와 미들 가이드(124) 내지 미들 가이드(124)와 사이드 가이드(125)의 이격된 상간이 이개일조를 이루는 롤링바(123)의 상간 상부에 위치하도록 설치한다. 따라서 미들 가이드(124)와 사이드 가이드(125)의 각 경사면(133, 134)을 통해서 마늘이 이개일조를 이루는 롤링바(123)의 상간에 낙하하게 된다.
상기 롤링바(123)는 외부에 길이 방향의 긴 돌기(135)가 형성된 것으로서 이개일조의 롤링바(123)는 구동부(140)에 의해 상호 반대 방향으로 회전하되, 바깥 방향으로 회전함으로써 마늘은 롤링바(123) 사이에 끼이지 않게 되고, 상기 돌기(135)는 마늘을 쳐 올려 줌으로써 마늘의 줄기가 하방을 향하도록 정리하게 된다. 그리고 상기 롤링바(123)를 통해 효율적으로 마늘이 전방으로 이송이 가능하도록 상기 롤링바(123)는 전방으로 하향 경사지도록 장착한다.
상기 롤링바(123)의 보다 효율적인 구성을 살펴보면, 상기 롤링바(123)는 단면이 래칫 기어(ratchet gear) 형상이 되도록 형성함으로써, 롤링바(123)의 돌기(135)는 원의 접선 방향으로 형성되는 평면부(a)와 롤링바(123)의 중심을 향하는 단(b)으로 구성되며, 롤링바(123)의 양단에는 샤프트(136)가 돌출되어 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)에 회전 가능하도록 장착되며, 후방 플레이트(122)에는 샤프트(136)가 돌출된다.
따라서 롤링바(123)가 바깥 방향으로 회전 시, 상기 평면부(a)가 마늘을 쳐 올리도록 롤링바(123)를 장착하는 데, 롤링바(123)를 구성하는 단(b)이 마늘을 쳐 올리지 않도록 하는 이유는 마늘을 손상하지 않기 위해서이다. 그리고 롤링바(123)의 단면을 래칫 기어 형상으로 하는 이유는 롤링바(123)의 돌기(135)가 호(arc)형일 경우, 마늘을 상방으로 쳐 올려주지 못하기 때문이다.
즉, 롤링바(123)의 단면 형상을 래칫 형상으로 함으로써 마늘을 손상없이 높이 쳐 올려줄 수 있게 되어 마늘을 효율적으로 신속하게 정리하여 진행시킬 수 있다.
이러한 구성의 정리기(100)를 구동시키는 구동부(140)를 살펴보면, 다음과 같다.
상기 프레임(110)의 내부에 동력을 발생하는 전동기(141)가 고정되고, 상기 전동기(141)에 연계되는 구동축(142)이 프레임(110)에 고정되고, 상기 구동축(142)은 프레임(110)의 후방으로 돌출되며, 상기 돌출된 구동축(142)에는 스프로킷(143)이 고정된다.
상기 후방 플레이트(122)를 통해 돌출되는 롤링바(123)의 샤프트(136)에 기어(144)가 상호 맞물리도록 고정되고, 상기 기어(144) 중 한 개의 기어(144)에 스프로킷(145)을 장착하여 구동축(142)에 고정된 스프로킷(143)과 체인(146)으로 연계한다.
그리고 상기 구동축(142)에 수직으로 종동축(147)을 프레임(110)에 회전이 가능하도록 장착하고, 상기 구동축(142)의 베벨 기어(148)를 고정하고, 상기 종동축(147)의 하단에 베벨 기어(149)를 고정하여 상호 연계되도록 한다.
그리고 종동축(147)의 상단에 베벨기어(150)를 고정하여 상기 이송 브러시(130)가 장착된 샤프트(128)의 베벨 기어(129)에 연계되도록 한다.
따라서 전동기(141)의 회전에 의해 구동축(142)의 스프로킷(143)이 롤링바(123)의 각 기어(144)를 회전시켜 각 롤링바(123)는 회전하게 되고, 구동축(142)의 회전에 의해 종동축(147)이 회전함으로써 상기 이송 브러시(130)가 회전하게 된다.
상기에서 구동부(140)는 본 발명의 구성을 따르지 않고, 각 한쌍을 이루는 롤링바(123)가 반대 방향으로 회전하되, 바깥 방향으로 회전 가능하도록 하고, 상 기 이송 브러시(130)가 마늘의 이송 방향으로 회전할 수 있도록 구비되면 무방하다.
상기에서 종동축(147)은 연장되어 공급기(60)에 연계됨은 상기 공급기(60) 구성에서 설명한 대로이다.
이러한 상기 구성에 의한 정리기(100)의 실시예를 살펴보면, 전동기(141)의 구동에 의해 각 롤링바(123)와 이송 브러시(130)가 회전하게 되고, 정리기(100)의 후방 상방으로 줄기가 달린 마늘을 다량 공급한다.
이 때, 상기 미들 가이드(124)와 사이드 가이드(125)에 의해 마늘은 이개일조를 이루는 롤링바(123)의 사이에 낙하하게 되고, 각 롤링바(123)의 돌기(135)에 의해 마늘은 상방으로 쳐 올려져 각 롤링바(123) 사이에 줄기가 하방을 향하도록 정리하게 된다.
그런데 상기 롤링바(123)는 전방으로 하향 경사지게 장착됨으로써 정리된 마늘들은 전방으로 이송되고, 회전하는 이송 브러시(130)에 의해 상기 마늘들은 더욱 용이하게 전방 플레이트(121)의 배출구(131)를 통해 배출되어, 배출 가이드(132)를 지나서 커팅기(200)로 공급된다.
상기 커팅기(200)는 이송의 편의를 위해 선별기(300)를 지지하는 프레임(310 )의 후방에 장착되는 구성으로서, 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
상기 선별기(300)의 프레임(310) 후방에 장착되어 커팅기(200)를 지지하는 프레임(210)과, 상기 프레임(210)의 상면에 장착되는 커팅 박스(220)와, 상기 커팅 박스(220)에 내장되는 이개일조로 구비되는 커터날(230)과, 상기 커팅박스(220)의 상방을 커버하는 상부 커버(240)와, 상기 커트날(230)을 회전시키는 구동부(260)로 구성되는 데, 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
상기 커팅 박스(220)는 상부가 개방된 박스 형상으로서, 후방에 마늘이 줄기채로 공급되도록 상부가 개방되고 하방으로 길게 형성되어 Y형으로 형성되는 다수 개의 공급구(221)와, 상기 공급구(221)와 대향하는 전방에는 줄기가 절단된 마늘이 배출되도록 상부가 개방되고, 하방으로 길게 형성되어 Y형으로 형성되는 다수 개의 배출구(222)를 형성한다.
상기에서 배출구(222)를 하방으로 길게 형성하는 이유는 마늘의 줄기를 길게 절단할 경우, 마늘의 배출을 용이하게 하기 위해서이다.
그리고 상기 배출구(222)의 상부 좌우에는 선별기(300)로 마늘을 이송시키도록 하방으로 경사지는 단면이 L형인 가이드(223)를 고정한다.
이러한 커팅 박스(220) 내에 이개일조를 이루는 커트날(230)이 내부에 장착되어 회전이 가능하도록 하되, 이개일조를 이루는 커트날(230)의 접선이 공급구(221) 및 배출구(222)와 일치하도록 함으로써, 마늘이 공급구(221)로 공급되어 커트날(230)에 의해 줄기가 절단된 후, 배출구(222)로 바로 배출 가능하도록 한다.
상기 커터날(230)은 톱날형으로 형성되어 두 개가 한 세트를 구성하고, 일측 커트날(230)이 타측 커트날(230) 보다 아래에 장착시키고, 양 톱날은 서로 반대 방향으로 회전하되, 전방을 향해 바깥 방향으로 회전하도록 함으로써 가위처럼 절단되는 효과에 의해 마늘의 튕김을 방지하면서 마늘의 줄기를 절단함과 동시에 배출구(222) 쪽으로 공급하는 역할을 한다. 따라서, 마늘 줄기의 두 지점에서 전단 응 력이 작용하게 됨으로써 신속히 효과적으로 절단하게 된다.
상기에서 커트날(230)의 톱날 형상이 절단에 유리한 이유는 나무를 절단함에 있어서 칼을 쓰지 않고, 톱을 사용하는 데서 그 이유를 찾을 수 있다.
따라서 상기 커트날(230)은 수명이 길고, 절단성이 우수하다.
이러한 커트날(230)이 장착된 커팅 박스(220)의 개방된 상부는 상부 커버(240)로 덮게 되는 데, 상기 상부 커버(240)는 상기 공급구(221)에서 배출구(222)로 마늘이 통과하여 마늘 줄기가 관통하도록 이격되는 다수 개의 이격부(242)가 형성되며, 상기 이격부(242) 좌우측으로 마늘의 머리가 로딩되어 가이드되도록 경사면(243)이 형성되는 가이드 커버(241)가 구비된다. 상기 가이드 커버(241)의 상부에는 마늘의 이탈을 방지하도록 터널형의 이탈 방지 커버(244)가 이격되어 고정된다.
상기 상부 커버(240)는 높이 조절이 가능하도록 구성하여 마늘 줄기의 절단 부위를 조정 가능하도록 하기 위해 커팅 박스(220)의 저면에 다수 개의 가이드 축(245)을 수직으로 고정하여 상기 상부 커버(240)를 관통하도록 하며, 상기 가이드 커버(241)와 이탈 방지 커버(244)를 관통하여 장착되는 부시(246)에 상기 가이드 축이 지나가도록 한다. 또한 상기 커팅 박스(220)의 저면에는 스크류(247)를 회전 가능하도록 고정한 후, 상기 상부 커버(240)의 이탈 방지 커버(244)에 너트(248)를 고정하여 상기 스크류(247)에 체결되도록 구성한다.
상기 일측 커터날(230) 상부로 샤프트(262)가 연장되도록 구성하고, 상기 가이드 커버에(241)는 보스(251)를 고정하여, 상기 샤프트(262)가 상기 보스(251)로 관통되어 상하 운동이 가능할 뿐만 아니라, 회전이 가능하도록 키(252)에 의해 고정되도록 한 후, 상기 보스(251)에 푸시바(253)를 고정하여 가이드 커버(241)의 경사면(243)과 이격부(242)로 가이드되는 마늘의 머리를 밀어주어 마늘이 줄기가 효과적으로 절단되도록 한다.
또한, 이개일조를 이루는 다수 개의 커터날(230)을 반대 방향으로 회전시키기 위해서 구동부(260)를 구성하는 데, 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.
상기 이개일조를 이루는 커터날(230)은 각각 지지하는 샤프트(262)에 기어(263)를 고정하여 서로 맞물리도록 한다. 따라서 한 쌍을 이루는 커터날(230)은 서로 반대 방향으로 회전하게 된다.
그리고 프레임(210)의 내방에 전동기(261)를 고정하여 상기 이개일조의 커터 날(230) 중 일측에 직렬로 연결하고, 인접하는 이개일조의 커터날(230) 중 일측에 벨트 구동 방식으로 연결된다.
따라서 전동기(261)의 구동에 의해 각 이개일조의 커터날(230)은 서로 반대 방향으로 회전하게 된다.
상기에서 구동부(260)는 본 발명의 구성을 따르지 않고, 이개일조의 커터날(230)이 반대 방향으로 회전하되, 전방을 향해 바깥 방향으로 회전하도록 구비되면 무방하다.
이러한 구성에 의한 커팅기(200)의 실시예를 살며보면, 전원을 인가하여 전동기(261)를 구동시키면 각 커터날(230)은 회전하게 된다. 이 때 상부 커버(240)의 상부로 돌출된 스크류(247)를 회전하여 상부 커버(240)의 상하 위치를 적정 높이로 가변한다.
그리고 정리기(100)를 통해 줄기가 달린 마늘을 커팅 박스(220)의 공급구(221)로 공급하면, 마늘은 가이드 커버(241)의 대향하는 경사면(243)에 머리가 로딩되고, 줄기는 상기 가이드 커버(241)의 이격부(242)를 통해 하방으로 내려오게 된다.
이 상태에서 한 쌍의 커터날(230) 중 일측 커터날(230)에 장착된 푸시바(253)에 의해 마늘은 커터날(230) 사이로 공급되고, 상기 커터날(230)은 서로 반대 방향으로 회전하되, 전방을 향해 바깥 방향으로 회전함으로써 마늘의 줄기가 절단되면서 마늘을 전방으로 배출시켜 커팅 박스(220)의 배출구(222)로 배출하여 상기 배출구(222) 좌우에 부착된 가이드(223)를 통해 선별기(300)로 공급된다.
이렇게 구성된 커팅기(200)는 커팅 박스(220)의 전방에 고정되는 가이드(223)가 선별기(300)의 이개일조를 이루는 선별 스크류(360) 사이에 위치함으로써 선별기(300)와 연계되는 데, 상기 선별기(300)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
선별기(300)는 선별기(360)를 지지하는 프레임(310)과, 프레임(310)의 하단에 이송이 용이하도록 캐스터(311)가 구비되고, 상기 프레임(310) 후방에 선별 스크류(360)를 지지하는 판상의 후방 지지부(320)와 프레임(310)의 전방에서 선별 스크류(360)를 지지하는 전방 지지부(330)를 구성한다.
그리고 후방 지지부(320)와 전방 지지부(330) 상단에는 커버(341)가 장착되는 커버 지지구(340)가 고정되고, 전방 지지부(330)와 후방 지지부(320) 사이에 선별된 마늘을 배출하도록 양방으로 경사진 다수 개의 호퍼(350)가 프레임(310)에 고 정되고, 상기 전방 지지부(330)의 전면 상부에 역시 배출되는 마늘을 배출하는 가이드(332)가 다수 개 고정된다.
그리고 전방 지지부(330)와 후방 지지부(320) 상단에 마늘을 크기별로 선별하는 이개일조의 선별 스크류(360)가 회전 가능하도록 장착되고, 상기 선별 스크류 (360) 후방에 상기 선별 스크류(360)를 회전시키는 구동부(380)가 장착되며, 선별 스크류(360) 상방으로 상기 커버 지지구(340)를 통해서 커버(341)가 고정되는 구성이다.
상기 이개일조의 선별 스크류(360)는 각각 평행한 상태에서 마늘을 크기별로 선별하기 위해 지름이 상이한 각 선별 스크류(360)가 다단으로 부착된 형상이고, 마늘의 손상을 방지하고 제작 단가를 낮추기 위해 단면이 원형인 코일(361)을 나선형으로 감아서 스크류의 산(山)을 형성하며, 한 쌍의 선별 스크류(360)는 각각 반대 방향으로 회전하면서 마늘을 전방으로 이송하도록 구비된다. 뿐만 아니라 이개일조의 선별 스크류(360)는 간격이 조정되도록 장착된다.
이를 위해서 후방 지지부(320)와 전방 지지부(330)의 상단에는 가동 브라켓(370)이 장착되도록 전후방으로 균일하게 돌출되는 레일부(321, 331)가 형성된다.
상기 가동 브라켓(370)은 육면체 형상이고, 상기 레일부(321, 331)를 통해서 슬라이딩이 가능하도록 관통홀(371)이 양쪽으로 관통되고, 상기 관통홀(371) 하방으로는 전방, 후방 지지부(330, 320)가 수용되도록 개방된 갭(372)이 형성되고, 상면에는 베어링(373)이 볼팅되고, 레일부(321, 331)에 고정되도록 탭홀(374)이 관통된다.
따라서 상기 가동 브라켓(370)을 전, 후방 지지부(330, 320)의 상단에 형성된 레일부(331, 321)를 통해 끼우고, 가동 브라켓(370)의 상부에 선별 스크류(360)가 장착된 베어링(373)을 볼팅하되, 이개일조의 선별 스크류(360)의 벌어지는 정도를 제어한 후, 전,후방 지지부(330, 320)에 볼트로 고정한다. 상기 구성에 의해 볼트를 풀고서 가동 브라켓(370)을 좌우 이송 함으로써 선별 스크류(360)의 간격을 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 도 22처럼 상기 대향하는 선별 스크류(360) 중 일측 선별 스크류(360)는 맞은 편 선별 스크류(360)와 평행되게 구성되어 바깥 방향으로 회전되어 마늘이 선별 스크류(360) 상간에 끼여서 손상되지 않도록 하고, 대향하는 선별 스크류(360)의 회전 속도를 상이하게 함으로써 도 22처럼 마늘의 선회가 가능하도록 하다.
이처럼 마늘을 선회시키는 이유는 길쭉하게 생긴 마늘의 경우, 대향하는 선별 스크류(360)의 회전 속도가 동일하게 되면, 상기 마늘의 중량이 많지 않음에도 불구하고 선별 스크류(360)에 걸려서 계속 전방으로 이송하여 큰 마늘로 선별되기 때문이다. 따라서 마늘을 선회시키면 길쭉하게 생긴 마늘의 경우, 도 22의 예처럼 선회하다가 선별 스크류(360) 사이에 빠지게 되어 용이하게 선별된다.
상기 구동부(380)를 살펴보면, 후방 지지부(320)의 상부 일측에 텐션을 조정하는 텐션 스프로킷(381)이 장착되도록 슬로터가 가공된 텐션 플레이트(382)가 고정된다. 그리고 텐션 플레이트(382)와, 가동 브라켓(370)에 의해 후방 지지부(320)의 상단에 장착된 다수 개의 선별 스크류(360)에 스프로킷(383)이 장착된다.
도 21에서 보듯이 상기 대향하는 스프로킷(383) 중 일측 스프로킷(383)을 큰 지름의 규격으로 구비함으로써 대향하는 선별 스크류(360)의 상이한 회전 속도가 가능하여 마늘의 선회가 가능하다.
그리고 후방 지지부(320)에 스프로킷(386)이 고정된 벨트 풀리(384)가 회전 가능하도록 장착되고, 프레임(310) 하방에 벨트 풀리(387)가 고정된 전동기(385)가 장착된다.
따라서 전동기(385)와 상기 스프로킷(386)이 고정된 벨트 풀리(384)가 벨트(v)로 연결되고, 상기 스프로킷(386)과 텐션 스프로킷(381) 및 선별 스크류(360)에 장착된 스프로킷(383)이 체인(c)에 의해 연결됨으로써 전동기(385)의 구동에 의해 각 이개일조의 선별 스크류(360)는 반대 방향으로 회전하되, 바깥 방향으로 회전하게 된다.
상기 선별 스크류(360)의 간격을 조절할 경우, 체인(c)의 길이가 부족하거나 느슨해질 수 있으므로, 텐션 플레이트(382)에 슬로터를 형성하여 텐션 스프로킷(381)을 좌우 이송가능하도록 하여 체인(c)의 텐션(tension)을 조정하도록 구성한다.
상기 구성에 의한 본 발명의 마늘 줄기의 절단 및 선별장치(50)의 실시예를 보면 다음과 같다.
마늘을 줄기 채로 공급기(60)에 의해 정리기(100)로 공급하면, 이 때 미들 가이드(124)와 사이드 가이드(125)에 의해 마늘은 각 이개일조의 롤링바(123) 사이에 낙하하게 되고, 롤링바(123)에 의해 각 마늘은 줄기가 하방을 향하도록 정리되 며, 이송 브러시(130)에 의해 정리기(100)의 배출구(131)와 배출 가이드(132)를 통해 커팅기(200)로 유입된다.
상기 커팅기(200)로 유입된 마늘은 푸시바(253)가 마늘을 커터날(230) 쪽으로 밀어 줌으로써 톱니 형상의 커터날(230)에 의해 줄기가 절단되며, 줄기가 절단된 마늘은 커팅기(200) 전방에 고정된 L형의 가이드(223)를 통해서 선별기(300)로 공급되고, 선별기(300)로 공급된 마늘은 크기 별로 좌우 호퍼(350) 및 전방 지지부(330)에 고정된 가이드(332)를 통해서 구별되어 배출된다.
따라서 공급기(60)에 마늘을 공급하기만 하면 용이하게 정리, 커팅 및 선별 작업을 일공정으로 자동 처리할 수 있고, 커터날(230)이 톱날이어서 절단성이 우수하고, 일측 커터날(230)에 푸시바(253)가 고정됨으로써 용이한 절단이 가능하고, 마늘 줄기의 절단 길이를 조정할 수 있어 소비자의 요구에 부응할 수 있다.
그리고 각각의 선별 스크류(360)를 평행하게 장착할 수 있어 선별 스크류(360)의 후방에 장착되는 스프로킷(383)이 평행하게 연계 가능하고, 선별 스크류(360)의 산을 단면이 원형인 코일(361)을 나선형으로 감아서 형성함으로써 마늘의 손상을 방지할 수 있고, 선별 스크류(360)의 제작 단가가 저렴한 이점이 있다.
이상과 같은 본 발명은 공급기 및 정리기를 구비하여 커팅기에 자동으로 공급되도록 함으로써 마늘 줄기의 커팅과 선별 작업에 대한 전공정의 자동화가 가능하고, 커팅기를 개선하여 절단성이 우수하고, 마늘 줄기의 절단 길이를 조정할 수 있고, 선별 스크류의 간격 조절이 가능함으로써 보다 다양한 마늘의 선별이 가능하 고, 상기 선별 스크류를 서로 평행하도록 구비함으로써 후방에 장착되는 스프로킷이 서로 평행하게 연계 가능하여 구동이 원활하며, 단면이 원형인 코일을 감아서 형성함으로써 마늘의 손상을 방지할 수 있고, 제작 단가가 저렴함으로써 농가의 노동력 부족 현상을 해결하고, 소득 증대가 가능한 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 마늘을 순차적으로 공급하는 공급기(60)와,
    상기 공급기(60)로부터 마늘을 공급 받아 마늘을 줄기가 하방을 향하도록 정리하여 커팅기(200)로 공급하는 정리기(100)와,
    상기 정리기(100)로부터 공급된 마늘의 줄기를 절단하며 이송의 편의를 위해 선별기(300) 후방에 장착되는 커팅기(200)와,
    상기 커팅기(200)로부터 공급된 마늘을 선별하는 선별기(300)로 구성되는 일반적인 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치(50)에 있어서;
    상기 공급기(60)는 공급기(60)를 지지하는 프레임(70)과,
    상기 프레임(70) 상방에 상기 정리기(100)를 향하여 상향 경사지게 형성된 컨베이어(80)와,
    상기 컨베이어(80)에 구성되는 이송 벨트(81)에 마늘이 걸려 이송되도록 다수 개의 홈(83)이 형성되고 상기 홈(83)이 상방을 향하도록 고정되는 브라켓(82)과,
    상기 컨베이어(80) 후방에 다량의 마늘이 수용되어 컨베이어(80)로 공급되도록 컨베이어(80) 쪽으로 하향 경사지게 형성된 호퍼(90)로 구성되고,
    상기 정리기(100)는 격자형으로 형성하여 정리기(100)를 지지하는 프레임(110)과,
    상기 프레임(110)의 상부에 고정되어 마늘을 정리하여 이송하는 정리 박스(120)와,
    상기 정리 박스(120)의 롤링바(123)와 이송 브러시(130)를 회전시키는 구동부(140)로 구성하고;
    상기 정리 박스(120)는 후방에서 롤링바(123)를 지지하는 후방 플레이트(122)와,
    상기 후방 플레이트(122)와 이격되어 롤링바(123)를 지지하는 전방 플레이트(121)와,
    상기 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)에 회전 가능하도록 장착되고, 마늘을 정리하도록 길이 방향으로 돌기(135)가 다수개 형성되며, 다수 개의 이개일조로 구비되는 롤링바(123)와,
    상기 다수 개의 이개일조의 롤링바(123) 상방에 위치하도록 후방 플레이트(122)와 전방 플레이트(121)에 고정하여 다수 개의 이개일조의 롤링바(123) 사이에 마늘이 낙하하도록 가이드하는 미들 가이드(124) 및 사이드 가이드(125)와,
    상기 전방 플레이트(121)와 후방 플레이트(122)의 측면을 커버하여 롤링바(123)를 보호하는 사이드 커버(126)와,
    상기 사이드 커버(126) 상단에 이송 브러시(130)의 지지를 위해 대향하도록 형성하는 지지 플레이트(127)와,
    상기 지지 플레이트(127)에 회전 가능하도록 구비되는 샤프트(128)와,
    상기 샤프트(128)에 장착되어 회전하여 마늘을 이송시키는 이송 브러시(130)와,
    상기 전방 플레이트(121)에 정리된 마늘이 배출되도록 하부로 개방되는 배출구(131)와,
    상기 배출구(131)의 하부 전방 양쪽에 정리된 마늘을 커팅기(200)로 공급하기 위해 전방 하향으로 경사지도록 형성하는 배출 가이드(132)가 구성되고,
    상기 커팅기(200)는 커팅기(200)를 지지하는 프레임(210)과,
    상기 프레임(210)의 상면에 장착되어 커트날(230)을 수용하며, 상부가 개방되고, 후방에는 마늘이 공급되는 공급구(221)와, 전면에는 마늘이 배출되는 배출구(222)가 형성되는 커팅 박스(220)와,
    상기 배출구의 상부 좌우에 선별기로 마늘을 이송시키도록 하방으로 경사지게 장착되는 단면이 L형인 가이드(223)와,
    상기 커팅 박스(220)에 내장되어 다수 개의 이개일조로 구비되어 마늘 줄기를 절단하는 커터날(230)과,
    상기 커팅 박스(220) 상방에 구성되어 마늘의 이송을 가이드하는 상부 커버(240)로 구성되고,
    상기 상부 커버(240)는 공급구(221)에서 배출구(222)로 마늘이 통과하도록 이격되는 다수 개의 이격부(242)가 구성되고, 상기 이격부(242) 좌우측으로 마늘의 머리가 로딩되어 가이드되는 경사면(243)이 형성된 가이드 커버(241)와,
    상기 가이드 커버(241)의 상부에 마늘의 이탈을 방지하도록 이격되게 고정되는 이탈 방지 커버(244)로 구성되고,
    상기 선별기(300)는 선별기(300)를 지지하는 프레임(310)과,
    상기 프레임(310) 후방에서 선별 스크류(360)를 지지하는 판상의 후방 지지부(320)와,
    상기 후방 지지부(320)와 대응하도록 프레임(310) 전방에 설치되는 판상의 전방 지지부(330)와,
    상기 후방 지지부(320)와 전방 지지부(330) 상부에 형성되어 가동 브라켓(370)의 슬라이딩을 가능하게 하는 전후방으로 돌출되는 레일부(321, 331)와,
    상기 레일부(321, 331)에 결합되어 좌우 이송이 가능한 가동 브라켓(370)과,
    상기 가동 브라켓(370) 상면에 장착되어 다수 개의 이개일조의 선별 스크류(360)를 지지하는 베어링(373)과,
    상기 베어링(373)에 장착되어 마늘을 크기별로 선별하는 선별 스크류(360)로 구성되는 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 롤링바(123)는 마늘을 효율적으로 쳐 올려 마늘을 신속하게 정리하여 진행시킬 수 있도록 단면이 래칫 기어 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버(240)가 높이 조절이 가능하도록 커팅 박스(220)의 저면에 수직으로 고정된 다수 개의 가이드 축(245)과,
    상기 커팅 박스(220)의 저면에 회전 가능하도록 수직으로 장착된 스크류(247)와,
    상기 상부 커버(240)의 이탈 방지 커버(244)에 고정된 너트(248)로 구성되어,
    상기 너트(248)에 상기 스크류(247)가 체결되고, 상기 가이드 축(245)이 상부 커버(240)에 관통하여 스크류(247)의 회전에 의해 상부 커버(240)의 높이 조정이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이개일조의 커트날(230) 중 일측 커트날(230)의 샤프트(262)가 연장되어 상기 가이드 커버(241) 상부에 위치하여 마늘을 밀어주는 푸시바(253)가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 푸시바(253)는 상부 커버(240)의 높이 조절이 가능하도록 일측 커트날(230)의 샤프트(262)에 키(252)로 결합된 보스(251)에 결합된 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이개 일조의 선별 스크류(360)는 평행 상태에서 마늘의 선별이 가능하도록 지름이 상이한 스크류가 다단으로 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 선별 스크류(360)는 마늘을 손상없이 이송 가능하도록 단면이 원형인 코일(361)을 나선형으로 감아서 산을 형성한 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가동 브라켓(370)은 전반적으로 육면체 형상이고,
    상기 레일부(321, 331)를 통해서 슬라이딩이 가능하도록 양쪽으로 형성되는 관통홀(371)과,
    상기 관통홀(371) 하방으로 전방 지지부(330)와 후방 지지부(320)가 수용되도록 개방된 갭(372)이 구성되는 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 선별 스크류(360)는 상호 대향하게 구성하여 회전 속도의 차이로 인하여 마늘의 선회가 가능하도록 상기 대향하는 선별 스크류(360)에 장착되는 스프로킷(383) 중 일측 스프로킷(383)을 지름이 더 큰 것으로 구성하는 것을 특징으로 하는 마늘 줄기의 절단 및 선별 장치.
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