KR101048158B1 - 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치 - Google Patents

벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치 Download PDF

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Abstract

수분을 함유한 분쇄물로부터 탈수되고 벨트에 잔류하는 찌꺼기들이 안정적으로 배출되고 탈수효율이 증진될 수 있도록 한 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치에 관한 것이다.
본 발명 안내장치는, 정상적인 양으로 분쇄물이 공급되어 압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이에 압착이 되어 탈수되는 과정중에는 회동가이드(560)가 회동되지 않고 찌꺼기를 가이드하게 되며, 또한 제1스크레이퍼(563)의 단부는 압착롤러(511)(512)의 표면을 스크레이핑하여 탈수된 찌꺼기들이 다공성벨트(530)와 압착롤러(511)(512) 사이로 재공급되는 것을 차단하여 탈수효율을 높일 수 있도록 한다.
식품즙, 탈수, 회동가이드, 다공성벨트

Description

벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치{A guide apparatus for belt press}
본 발명은 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치에 관한 것으로써, 더 상세하게는 수분을 함유한 분쇄물로부터 탈수되고 벨트에 잔류하는 찌꺼기들이 안정적으로 배출되고 탈수효율이 증진될 수 있도록 한 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치에 관한 것이다.
일반적으로 분쇄물로부터 탈수가 이루어질 수 있도록 한 벨트 프레스가 알려져 있다.
이 장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 벨트(9)가 압착롤러(1)(2)들 및 안내롤러(3~7)들에 안내되어 무한궤도로 회전되고, 압착롤러(1)(2)와 벨트(9) 사이에 분쇄물(8)이 연속적으로 진입되어서 압착에 의해서 탈수가 이루어지도록 한 것이다.
이와 같은 장치에 있어서, 탈수가 보다 효율적으로 이루어지도록 하기 위하여 압착롤러(1)(2)보다는 이에 인접한 안내롤러(3,4,5)들이 더 높은 위치에 위치되어서, 도 1b에서와 같이 압착롤러(1)를 경유한 탈수된 찌꺼기들에 잔류하는 물기들이 자중(自重)에 의해서 더 탈수되도록 하고 있다.
그러나 이와 같은 장치는 도 1b에서와 같이, 압착롤러(1)를 경유하여 탈수된 일부의 찌꺼기들이 압착롤러(1)의 시계방향 회전에 의해서 "나" 부분으로부터 "가"부분으로 다시 압착롤러(1)로 공급되어 새로이 공급되는 분쇄물들과 함께 압착탈수가 이루어지게 된다.
이 경우 지속적으로 압착롤러(1)의 상부에 찌꺼기들이 잔류하게 되고, 벨트(9)와 압착롤러(1) 사이에 많은 양의 찌꺼기 및 분쇄물이 진입되어 벨트(9)의 장력변화가 발생되고 탈수효율이 저하되게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 수분을 함유한 분쇄물로부터 탈수되고 벨트에 잔류하는 찌꺼기들이 안정적으로 배출되고 탈수효율이 증진될 수 있도록 한 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 프레임에 회전가능하게 지지되는 압착롤러와 복수의 안내롤러에 권회되어 무한궤도로 회전되는 다공성벨트를 구비하여서, 압착롤러와 다공성벨트 사이에 진입되는 분쇄물로부터 탈수를 행하는 벨트 프레스 장치에 있어서,
상기 압착롤러와 인접한 상기 안내롤러의 상부에 이격된 상태로 마련되고, 상기 압착롤러에 인접한 일단이 힌지에 의해 상기 프레임에 회동가능하게 마련되며, 상기 분쇄물로부터 수분이 탈수되고 다공성벨트의 상면에 잔류하는 찌꺼기를 배출안내하는 회동가이드와;
상기 회동가이드의 타단이 상기 안내롤러와 일정간격 유지되도록 지지되며, 상기 프레임에 고정되는 스토퍼;를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 일단이 상기 회동가이드 힌지측 단부에 고정되고 타단이 상기 압착롤러에 접하거나 인접되는 제1스크레이퍼를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명 안내장치는, 정상적인 양으로 분쇄물이 공급되어 압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이에 압착이 되어 탈수되는 과정중에는 회동가이드(560)가 회동되지 않고 찌꺼기를 가이드하게 되며, 또한 제1스크레이퍼(563)의 단부는 압착롤러(511)(512)의 표면을 스크레이핑하여 탈수된 찌꺼기들이 다공성벨트(530)와 압착롤러(511)(512) 사이로 재공급되는 것을 차단하여 탈수효율을 높일 수 있도록 한다.
또한, 과량의 식품찌꺼기(21)가 회동가이드(560)의 입구측으로 진입되어 출구측으로 배출되어질때, 출구측에 식품찌꺼기(21)가 집중됨으로써 이로인해 회동가이드(560)가 힌지(561)를 중심으로 상부로 회동되어 출구를 보다 넓게 개방하여서 배출을 원할하게 하며, 반대로 회동된 회동가이드(560)의 제1스크레이퍼(563)는 다공성벨트(530)측으로 이동되어서 식품찌꺼기(21)의 공급경로를 좁힘으로써 회동가이드(560)로의 식품찌꺼기(21) 공급량을 조절하여 원할한 배출을 가능하게 한다.
본 발명 실시예의 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치를 채용한 식품즙 탈리장치는 사과,배와 같은 과일을 분쇄하여 이로부터 과일즙을 얻는데 사용되어지며, 식품의 세척,분쇄,투입 및 탈리동작을 연속적으로 수행함으로써 자동공정을 가능하게 하고, 특히 찌꺼기의 배출을 원할하게 하고 탈수효율을 높이게 한다.
본 발명 실시예의 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치를 채용한 식품즙 탈리장치를 나타낸 도 2 및 도 3을 참조하면, 이는 식품을 세척시키는 세척부(100)와, 상기 세척된 식품을 이송시키는 공급부(200)와, 공급된 식품을 분쇄시키는 분쇄부(300) 와, 상기 분쇄된 식품(분쇄물)을 제1압착롤러(511)와 다공성벨트(530) 사이에 공급시키는 투입부(400)와, 투입된 분쇄물로부터 식품즙을 탈리(탈수)시키는 탈즙부(500)를 구비한다.
상기 탈즙부(500)는 한쌍의 프레임(501) 사이에 회전가능하게 지지되는 제1,2압착롤러(511)(512)와, 상기 제1,2압착롤러(511)(512)와 평행하게 마련되는 복수의 안내롤러(521~525)와, 상기 제1,2압착롤러(511)(512)의 아래부분 외주면에 밀착되면서 주행되고 상기 안내롤러들(521~525)에 안내되어 무한궤도로 순환되며 다수의 미세구멍들이 형성된 다공성벨트(530)와, 상기 제1,2압착롤러(511)(512) 또는 안내롤러(521~525)들중 적어도 어느하나에 회전동력을 공급하는 구동모터(540)를 구비하여서, 상기 제1,2압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이에 분쇄물이 진입되어 식품즙이 다공성벨트(530)를 통과하여 탈리되도록 한다.
상기 제1,2압착롤러(511)(512)에 인접된 안내롤러(521)(522)(523)들은 제1,2압착롤러(511)(512)의 회전축보다 상부측에 위치되어서, 상기 다공성벨트(530)와 제1,2압착롤러(511)(512)의 면접각도가 90~180도가 되도록 함이 바람직하다.
또한, 탈즙부(500)에는 상기 제1,2압착롤러(511)(512)를 통하여 상기 식품즙이 탈리되고 제1,2압착롤러(511)(512)의 상면부에 잔류하는 식품찌꺼기를 제거시키는 제거수단과, 상기 제1,2압착롤러(511)(512)의 하부측에 마련되어 탈리되는 식품즙을 수용하는 즙받이(505)가 구비된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 세척부(100)는 하부에 배수구(102)가 형성된 세척조(101)와, 상기 세척조(101)의 상부에 마련되며 세척수를 분사시키는 분사 노즐(113)과, 상기 세척조(101)에 일정간격으로 회전가능하게 마련되며 식품(20)에 마찰을 부여하는 복수의 세척브러쉬(112)와, 상기 세척브러쉬(112)를 회전시키는 제1모터(111)를 구비한다.
또한 세척부(100)에는 세척브러쉬(112)의 하부에 다공판(103)이 마련되어서 세척브러쉬(112)를 통하여 낙하되는 세척수를 통과시켜 배수구(102)로 배수될 수 있게 하였고, 브러쉬가 없는 세척브러쉬(112)의 단부를 통하여는 식품(20)이 다공판(103)으로 낙하될 수 있도록 하여 상기 공급부(200)로 공급될 수 있도록 하였다.
이때 세척브러쉬(112)는 경사지게 설치하여서 세척된 식품(20)이 공급부(200)측으로 원할하게 공급되게 하였다.
상기 공급부(200)는 상기 세척된 식품(20)을 상부로 이송시키는 이송스크류(201)와 이송스크류(201)를 회전시키는 제2모터(202)를 구비한다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 분쇄부(300)는 이송스크류(201)를 통하여 이송된 식품(20)들이 유입되며 일측 외주면에 복수의 구머이 형성된 분쇄망(305)이 결합된 분쇄통(301)과, 상기 분쇄통(301) 내부에 회전가능하게 마련되며 상기 분쇄망(305)과의 사이에 식품(20)이 개재될때 식품이 분쇄망(305)에 갈아지도록 하는 회전브레이드(304)와, 상기 회전브레이드(304)를 회전시키는 제3모터(303)를 구비한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 투입부(400)는 상기 분쇄물을 상기 제1압착롤러(511)와 다공성벨트(530) 사이로 안내하는 호퍼(410)를 구비하며, 상기 호퍼(410)에는 열림량 조절이 가능한 조절도어(411)가 회동가능하게 연결되어 있다.
상기 조절도어(411)는 힌지(411a)에 의해 호퍼(410)에 회동가능하며, 회동각도는 실린더등의 액튜에이터나 수동으로 각도 조정후 고정이 가능하다.
상기 분쇄통(301) 또는 상기 호퍼(410)에는 분쇄된 식품의 갈변을 방지시키는 비타민C 공급부(도 2 참조; 600)가 구비되어 있다.
상기 비타민C의 공급으로 과육속의 당이 공기중에 노출되면서 산소에 의해 산화되어 나타나는 갈변현상을 줄일 수 있게 된다.
한편, 상기 제1,2압착롤러(511)(512) 및 안내롤러(521~525)에 권회되어 무한궤도로 순환되는 다공성벨트(530)의 장력을 조절하는 장력조절수단이 구비된다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 장력조절수단은 일단이 상기 프레임(501)(502)에 회동가능하게 연결되고 타단에 상기 안내롤러들중 어느 하나의 안내롤러(525)가 회전가능하게 결합되는 회동레버(550)와, 상기 프레임(501)(502)에 고정되는 고정브라켓트(553)와, 일측이 상기 고정브라켓트(553)에 지지되고 타측이 상기 회동레버(550)에 연결되며 공기의 출입에 따라 신축되는 에어백(552)을 구비하여서, 상기 에어백(552)의 부피변화에 따라 상기 회동레버(550)가 회동되어서 상기 다공성벨트(530)의 장력이 조절되도록 하였다.
한편, 본 발명의 특징적 구성으로서 상기 탈즙부(500)에는 탈즙된 식품의 찌꺼기가 다공성벨트(530)의 표면으로부터 원할하게 배출될 수 있도록 가이드하는 안내장치가 구비되어 있다.
도 2, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 안내장치는 상기 제1,2압착롤러(511)(512)와 인접한 상기 안내롤러(522)(523)의 상부에 이격된 상태로 상기 각 압착롤러(511)(512)에 인접한 일단이 힌지(561)에 의해 상기 프레임(501)(502)에 회동가능하게 마련되며 식품즙이 탈리되고 다공성벨트(530)의 상면에 잔류하는 식품찌꺼기(21)를 배출안내하는 회동가이드(560)와, 상기 회동가이드(560)의 타단이 상기 안내롤러(522)(523)와 일정간격 유지되도록 지지되며 상기 프레임(501)에 고정되는 스토퍼(562)를 구비한다.
또한, 안내장치에는 일단이 상기 회동가이드(560)의 힌지(561)측 단부에 고정되고 타단이 상기 압착롤러(511)(512)에 접하거나 인접되는 제1스크레이퍼(563)를 구비한다.
이와 같은 안내장치는, 정상적인 양으로 분쇄물이 공급되어 압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이에 압착이 되어 탈수되는 과정중에는 도 9에서와 같이 회동가이드(560)가 회동되지 않고 찌꺼기를 가이드하게 되며, 또한 제1스크레이퍼(563)의 단부는 압착롤러(511)(512)의 표면을 스크레이핑하여 탈수된 찌꺼기들이 다공성벨트(530)와 압착롤러(511)(512) 사이로 재공급되는 것을 차단하여 탈수효율을 높일 수 있도록 한다. 즉, 탈수된 찌꺼기가 분쇄물과 혼합되는 것을 제1스크레이퍼(563)가 차단하여 탈수효율을 높이게 한다.
한편, 과량의 식품찌꺼기(21)가 회동가이드(560)의 입구측으로 진입되어 출구측으로 배출되어질때, 도 10에서와 같이 출구측에 식품찌꺼기(21)가 집중됨으로써 이로인해 회동가이드(560)가 힌지(561)를 중심으로 상부로 회동되어 출구를 보다 넓게 개방하여서 배출을 원할하게 하며, 반대로 회동된 회동가이드(560)의 제1스크레이퍼(563)는 다공성벨트(530)측으로 이동되어서 식품찌꺼기(21)의 공급경로 를 좁힘으로써 회동가이드(560)로의 식품찌꺼기(21) 공급량을 조절할 수 있게 한다.
한편, 상기 제1,2압착롤러(511)(512)를 통하여 상기 식품즙이 탈리되고 제1,2압착롤러(511)(512)의 상면부에 잔류하는 식품찌꺼기를 제거시키는 제거수단은 다음과 같이 구성된다.
도 2, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 제거수단은 3조의 구성을 가진다.
1조는 일단이 상기 프레임(501)(502)에 회동가능하게 연결되고 타단이 상기 다공성벨트(530)에 접촉하는 제2스크레이퍼(570)와, 상기 제2스크레이퍼(570)를 상기 다공성벨트(530)표면에 탄성적으로 밀착시키는 제1스프링(572)을 구비한다.
2조는 상기 제2스크레이퍼(570)를 경유한 상기 다공성벨트(530)표면에 접촉하여 잔류하는 식품찌꺼기(21)를 제거하며 제4모터(581)에 의해서 상기 프레임(501)에 회전가능하게 지지되는 제거브러쉬(580)를 구비한다.
또한, 도 11을 참조하면, 상기 제거브러쉬(580)는 일단이 프레임(501)에 회동가능하고, 타단은 프레임(502)에 형성된 장공(502a)을 따라 이동가능하며 스프링(582)에 의해서 다공성벨트(530) 표면에 탄력적으로 밀착되도록 되어 있다. 따라서 상기 장력조절수단에 의해서 다공성벨트(530)의 주행경로가 다소 변경되더라도 스프링(582)에 의해서 제거브러쉬(580)가 다공성벨트(530)표면에 밀착되어 식품찌꺼기(21)를 제거할 수 있게 된다.
3조는 도 2 및 도 13을 참조하면, 상기 제거브러쉬(580)를 경유한 상기 다공성벨트(530) 상부에 위치되어 세정수를 분사시키는 세정노즐(599)을 구비한다. 세 정노즐(599)은 브라켓트(597)에 지지된 제5모터(598)에 의해서 회동되면서 고압의 세정수를 분사하여 잔류하는 식품찌꺼기를 제거시키고 분사된 세정수는 세정수받이(506)에 수집되어 배출된다.
한편, 본 발명 실시예의 장치는 상기 다공성벨트(530)의 주행시 사행주행을 방지시키는 조정수단이 구비된다.
도 2, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 조정수단은 상기 압착롤러(511)(512)와 인접되지 않는 안내롤러들중 어느 하나의 안내롤러(524)의 일단을 상기 일측 프레임(501)에 회동가능하게 지지시키고, 타측 프레임(502)에는 상기 안내롤러(524)의 타단부가 이동가능하게 결합되도록 상기 다공성벨트(530)의 주행방향으로 길게 장공(502b)이 형성되며, 상기 장공(502b)에 결합된 안내롤러(524)의 단부를 상기 장공(502b)을 따라 왕복 이동시키는 액튜에이터(591)와, 상기 다공성벨트(530)의 가장자리와 접촉되어 상기 안내롤러(524)의 축방향(A)으로의 이동상태를 감지하여 상기 액튜에이터(591)를 작동시키는 센서부재(592)를 구비한다.
상기 센서부재(592)의 이동방향에 따라 상기 액튜에이터(591)에 에어공급방향을 결정함으로써 안내롤러(524)가 장공(502b)을 따라 전후로 이동될 수 있도록 한다. 도 11의 참조번호 593은 액튜에이터(591)의 작동시 안내롤러(524)를 안정적으로 가이드하는 가이드블럭이다.
상기와 같은 구성의 식품즙 탈리장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 세척조(101)의 제1모터(111)에 의해서 회전되는 세척브러쉬(112)에 식품(2)을 공급시키고 분사노즐(113)를 통하여 고압으로 세척수를 분사시키면서 식품을 세정한다.
세정된 식품(20)은 다공판(103)으로 낙하되어 이송스크류(201)의 하단부에 공급되고, 이송스크류(201)의 회전으로 상부로 이송되어 분쇄부(300)의 분쇄통(301)에 공급된다.
분쇄통(301)에 공급된 식품(20)은 제3모터(303)의 구동으로 회전되는 회전브레이드(304)와 분쇄망(305) 사이에서 갈아지면서 호퍼(410)로 투입된다.
이때 분쇄통(301)에는 비타민C가 공급되어 과일과 같은 식품(20)의 갈변을 방지토록 한다.
호퍼(410)에 투입된 갈아진 식품은 압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이에 압착되어서 식품즙은 다공성벨트(530)를 통과하여 즙받이(505)로 수용되고, 다공성벨트(530) 표면에는 식품찌꺼기(21)가 잔류되어서 다공성벨트(530)의 회전과 함께 이동되어서 상기 제거수단에 의해서 제거되어 배출된다.
한편, 호퍼(410)에 갈아진 식품이 과도하게 투입되는 경우 조절도어(411)의 회동각도를 조절하여서 투입량을 조절한다. 이때 도 7을 참조하면, 호퍼(410)에 과도하게 분쇄물이 투입되게 되면 투입량 센서(415)에 의해서 감지되어 제어되는 모터(202, 303)를 정지하여 분쇄물의 유입이 정지되도록 한다.
상기 다공성벨트(530)에 잔류되는 식품끼꺼기(21)들은 도 2 및 도 9에서와 같이 회동가이드(560)를 통과하여 배출되는데, 이때 과도한 식품찌꺼기(21)들이 통과되는 경우 도 10에서와 같이 회동가이드(560)가 상방향으로 회동되어 출구측을 넓히게 하고 동시에 회동가이드(560)의 입구측을 좁게 하여 진입되는 식품찌꺼기(21)의 양을 줄임으로써 배출을 원할하게 한다.
이때 도 9를 참조하면, 회동가이드(560)가 회동되지 않는 정상적인 상태에서는 제1스크레이퍼(563)가 압착롤러(511)(512)의 외주면에 접하여서 식품찌꺼기들이 압착롤러(511)(512)의 외주면을 타고 회전되어 역방향으로 공급되는 것을 차단시킨다.
이어서 회동가이드(560)를 통과한 식품찌꺼끼(21)들은 도 2, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2스크레이퍼(570)에 의해서 다공성벨트(530)로부터 제거되며, 또한 도 2 및 도 11에서와 같이 제2스크레이퍼(570)를 통과하면서 제거되지 않은 식품찌꺼기들은 제거브러쉬(580)에 의해서 제거되며, 최종적으로 도 2 및 도 13에서와 같이 세정노즐(599)로부터 고압의 세정수가 분사되어 다공성벨트(530)가 세정된다.
한편, 도 11 및 도 12를 참조하면, 다공성벨트(530)의 주행중 경사상으로 주행되는 경우 센서부재(592)의 감지로 액튜에이터(591)가 작동되어서 이동롤러(524)가 이동되면서 경사주행되는 다공성벨트(530)의 주행경로를 보정할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성의 식품즙 탈리장치는 연속적으로 주행되는 다공성벨트(530)와 압착롤러(511)(512) 사이의 압착에 의해서 분쇄된 식품으로부터 식품즙을 연속적으로 탈리시킴과 동시에 식품찌꺼기를 제거시킴으로써 식품즙의 생산성을 높인다.
또한, 식품을 세척하는 세척부(100)와, 세척된 식품을 분쇄시키는 분쇄부(300) 및 분쇄된 식품을 압착롤러(511)(512)와 다공성벨트(530) 사이로 공급 시키는 투입부(400)를 구비함으로써, 식품즙의 자동생산을 가능하게 한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 벨트 프레스의 일부분을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명 안내장치를 채용한 식품즙 탈리장치를 나타낸 개략도,
도 3은 도 2의 개략 평면도,
도 4는 도 2의 세척부를 나타낸 개략 사시도,
도 5는 분쇄부를 나타낸 개략 사시도,
도 6 및 도 7은 투입부 및 장력조절부를 나타낸 개략도,
도 8은 본 발명 찌꺼기를 가이드하는 안내장치를 나타낸 개략 사시도,
도 9 및 도 10은 도 8의 안내장치의 개략 작동상태도,
도 11은 식품찌꺼기 제거 및 벨트의 사행을 방지시키는 부분을 나타낸 개략도,
도 12는 도 2의 탈리부의 개략 좌측면도,
도 13은 세정부를 나타낸 개략도.

Claims (2)

  1. 프레임에 회전가능하게 지지되는 압착롤러와 복수의 안내롤러에 권회되어 무한궤도로 회전되는 다공성벨트를 구비하여서, 압착롤러와 다공성벨트 사이에 진입되는 분쇄물로부터 탈수를 행하는 벨트 프레스 장치에 있어서,
    상기 압착롤러와 인접한 상기 안내롤러의 상부에 이격된 상태로 마련되고, 상기 압착롤러에 인접한 일단이 힌지(561)에 의해 상기 프레임에 회동가능하게 마련되며, 상기 분쇄물로부터 수분이 탈수되고 다공성벨트(530)의 상면에 잔류하는 찌꺼기를 배출안내하는 회동가이드(560)와;
    상기 회동가이드(560)의 타단이 상기 안내롤러와 일정간격 유지되도록 지지되며, 상기 프레임(501)에 고정되는 스토퍼(562);를 구비한 것을 특징으로 하는 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 일단이 상기 회동가이드(560)의 힌지(561)측 단부에 고정되고 타단이 상기 압착롤러에 접하거나 인접되는 제1스크레이퍼(563)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 벨트 프레스의 찌꺼기 안내장치.
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