KR101287160B1 - 파스텔라이져의 컨베어 구조 - Google Patents

파스텔라이져의 컨베어 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파스텔라이져의 컨베어 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 파스텔라이져의 컨베어 구조는, 제품들이 상대적으로 좁은 제 1 폭(W1)의 유입 컨베어(200)를 통해 제 1 방향(X방향)으로 이동하면서 가이드(250)에 의해 직각으로 이송 방향이 변경되어 상대적으로 넓은 제 2 폭(W2)의 메인 컨베어(3)에 의해 제 2 방향(Y방향)으로 진입되도록 하는 파스텔라이져에 있어서, 유입 컨베어(200)는: 제품들을 제 1 방향(X방향)으로 이송시키기 위한 제 1 폭의 순방향 컨베어 벨트(220)와; 순방향 컨베어 벨트(220)를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력인 제 1 속력으로 구동하기 위한 순방향 구동모터(210)와; 제품들을 제 1 방향(X방향)과는 역방향으로 이송시키기 위한 제 2 폭의 역방향 컨베어 벨트(270); 및 역방향 컨베어 벨트(270)를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력보다 느린 제 2 속력으로 구동하기 위한 역방향 구동모터(280)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 파스텔라이져의 진입시 용기들이 유입되는 방향으로의 하중 쏠림 현상을 제거하여 메인 컨베어에 제품들이 고르게 진입할 수 있고 제품 손상 현상을 제거할 수 있도록 하는 등의 현저한 효과를 제공한다.

Description

파스텔라이져의 컨베어 구조{Conveyor for Pasteurizer}
본 발명은 일반적으로 제품들이 상대적으로 좁은 폭의 유입 컨베어를 통해 이동하면서 직각으로 방향을 바꾸어 상대적으로 넓은 폭의 살균 공정의 메인 컨베어로 이송되는 파스텔라이져에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 유입 컨베어의 일부를 유입 방향과는 역방향으로 유입 방향의 속력보다 저속 이동시킴으로써 특정 지점에 가해지는 하중 쏠림 현상을 제거하여 메인 컨베어에 제품들이 고르게 진입할 수 있고 제품 손상 현상을 제거할 수 있도록 한 새로운 파스텔라이져의 컨베어 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 파스텔라이져(pasteurizer)는 음료 등의 내용물을 예컨대 유리병, 플라스틱 용기, 또는 금속 재질의 캔 등과 같은 용기(bottle) 내에 충진(filling)하고 밀봉(capping)하는 공정에 연이어서, 밀봉된 용기를 일정한 속력으로 움직이는 컨베어로 이동시키면서 약 60 ~ 100℃의 온수를 일정 시간동안 분사함으로써 용기 외측에서의 가열 효과에 의해, 밀봉된 용기 내에 충진되어 있는 음식물 등의 내용물에 혹시라도 섞여있을 수 있는 균을 제거하기 위한 후 살균장치이다.
이러한 파스텔라이져는 밀봉된 용기에 대해 살균 공정을 진행하기 때문에 실온에서 살균을 위한 고온으로 갑자기 온도를 높이지 않고 점진적으로 온도를 높이고 또한 점진적으로 온도를 낮추는 방식으로 구성되어야만 한다. 왜냐하면, 급격한 온도 변화는 예컨대 금속 캔이나 플라스틱 재질의 용기의 경우에는 용기가 찌그러질 위험이 크고, 유리 재질의 용기의 경우에는 용기 자체가 금이 가거나 부서질 위험이 있기 때문이다. 그러므로, 도 1에 예시된 바와 같이, 파스텔라이져에서는 1차 예열 단계(S01)와 2차 예열 단계(S02)와 같은 점진적인 예열단계를 거치며, 목적한 살균 온도에서 온수를 분사하는 살균단계(S03) 이후에도, 1차 냉각 단계(S04) 및 2차 냉각 단계(S05)와 같이 점진적인 냉각단계를 거친다. 이들 예열단계(S01, S02), 살균단계(S03), 및 냉각단계(S04, S05)는 실제로는, 도 2에 예시된 바와 같이 하나의 메인 컨베어(3) 상에서 용기들이 이동되고 있는 동안에 이루어지고 있다.
통상, 후 살균장치인 파스텔라이져에서 살균되는 용기 제품은, 음료 등의 내용물이 용기 내에 충진되는 필러장치(1)에서 연속적으로 일정한 속력으로 배출되며, 이후 밀봉과정을 거쳐, 파스텔라이져의 유입 컨베어(2)로 이동된다. 유입 컨베어(2)를 타고 이동되어 온 용기 제품들은 메인 컨베어(3) 상으로 전달되어 이동하면서 예열되고 살균된 후 냉각된 다음에, 메인 컨베어(3)를 타고, 후속 공정으로 배출될 수 있다.
전 공정인 충진 및 밀봉 과정에서 배출되는 용기 제품은 상대적으로 좁은 폭의 컨베어를 타고 상대적으로 빠른 속력으로 이동하는데, 이들 용기 제품들에 대해 약 20~30분 정도로 긴 시간 동안 예열, 살균, 냉각 공정을 수행하는 파스텔라이져는 용기 제품이 이송되는 방향으로 즉 길이의 크기가 매우 커야만 한다. 그러므로, 파스텔라이져의 규모를 될 수 있는 한 작게 만들기 위해서는 파스텔라이져의 메인 컨베어의 폭을 될 수 있는 한 크게 하는 것이 요구된다. 예를 들어, 파스텔라이져의 메인 컨베어의 폭이 3 ~ 4 m라면, 길이는 약 15 ~ 16 m 정도이어야만 한다. 이에 따라 빠르고 좁은 이동용 통로로 이동하는 용기 제품들을 느리고 폭이 넓은 살균용 통로 즉 메인 컨베어로 진입시키기 위한 진입 구조가 필요하다.
이러한 필요에 부응하기 위해, 종래에 예를 들어, US 6,647,867 B2 (2003.11.18 ) 및 US 7,931,139 B2(2011.4.26)에서와 같이, 상대적으로 폭이 좁은 유입 컨베어와 직각으로 인접하여 있는 상대적으로 폭이 넓은 메인 컨베어를 가진 파스텔라이져의 진입 구조가 제안되어 있다. 이러한 진입 구조는 본 명세서에 첨부되어 있는 도 3 및 도 4에 예시되어 있는 바와 같이, 용기들을 일정한 방향('X방향'이라 하자)으로 이동시키는 좁은 폭(W1)(예컨대 250 ~ 350 mm)의 유입 컨베어(2)와, 이에 대해 직각의 방향('Y방향'이라 하자)으로 용기들을 이동시키기 위한 넓은 폭(W2)(예컨대 3,000 ~ 4,000 mm)의 메인 컨베어(3)를 포함한다. 유입 컨베어(2)와 메인 컨베어(3) 사이의 좁은 공간에는 핑거 플레이트(finger plate)나 데드 플레이트(dead plate)와 같은 이음판이 설치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 유입 컨베어(2)를 통해 X방향으로 이동되고 있는 용기들은 유입 컨베어(2) 상에 일정한 형태로 설치되어 있는 가이드(25, 26)에 간섭되어 -X방향 및 Y방향으로 힘을 받고 이동 방향이 변경된다. 이동 방향이 변경된 용기들은 한편으로는 뒤이어 진입하는 용기(B)들에게 밀리면서 다른 한편으로는 가이드(25, 26)에 의해 Y방향으로 힘을 받아 이음판을 건너 메인 컨베어(3) 쪽으로 이동할 수 있다. 좀 더 상세히 살펴보면, 유입 컨베어(2)는, 도 3 및 도 4에 도시된 예에서와 같이, 4줄의 컨베어 벨트(22)와, 이들을 구동하기 위한 구동모터(21)를 포함할 수 있다. 컨베어 벨트(22)는 메인 컨베어(3)의 폭보다 큰 폭으로 떨어져 있는 두 개의 방향전환부(23, 24)에서 방향을 전환하도록 상하부 컨베어 벨트(22a, 22b)부분으로서 구별될 수 있다. 상하부 컨베어 벨트(22a, 22b)는 하나의 구동모터(21)에 의해 모두 같은 방향으로 이동한다.
그런데, 이러한 종래의 진입 구조에는 여러 가지 문제점이 발생하고 있었다. 예를 들어, 진입시 용기들간에 서로 밀리고 미는 과정에서 용기들의 하중이 한쪽으로 쏠리는 현상 때문에 과도한 마찰이 발생하였다. 이에 따라 용기 겉면의 인쇄된 부분이 손상된다든가, 용기 자체가 찌그러지는 등의 손상이 발생하였다. 또한 도 3에 예시된 바와 같이, 메인 컨베어(3)의 A1으로 표시된 영역으로는 용기들이 진입되지 않는 등 메인 컨베어(3) 전체에 고르게 용기가 진입되지 못하게 되는 문제도 있었다. 이를 해결하기 위해서 다수의 특별한 형태로 설치한 가이드(25, 26)를 추가 설치하는 제안이 있지만, 이러한 가이드(25, 26)는 용기(B)들의 방향을 바꾸기 위한 유일한 수단이기 때문에, 가이드가 파괴되지 않도록 하는 견고한 지지수단이 더 설치되어야 하며, 더 나아가 도 3에서 A2로 표시된 영역과 같은 빈 공간이 발생할 정도로 곡선 형태를 가져야만 하므로 공간 활용의 비효율성이라는 문제도 있었다.
그러므로, 제품들이 상대적으로 좁은 폭의 유입 컨베어를 통해 이동하면서 직각으로 방향을 바꾸어 상대적으로 넓은 폭의 메인 컨베어로 이송됨으로써 메인 컨베어 상에서 살균과정이 진행되는 파스텔라이져에 있어서, 용기들이 이동하는 하중이 한쪽으로 지나치게 쏠리는 현상을 방지하고, 고르게 진입할 수 있도록 하는 기술에 대한 요구가 여전히 존재한다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 안출된 것으로서, 특히 제품들이 상대적으로 좁은 폭의 유입 컨베어를 통해 이동하면서 직각으로 방향을 바꾸어 상대적으로 넓은 폭의 살균 공정의 메인 컨베어로 이송되는 파스텔라이져에서, 유입 컨베어의 일부를 유입 방향과는 역방향으로 유입 방향의 속력보다 저속 이동시킴으로써 특정 지점에 가해지는 하중 쏠림 현상을 제거하여 메인 컨베어에 제품들이 고르게 진입할 수 있고 제품 손상 현상을 제거할 수 있도록 한 새로운 파스텔라이져의 컨베어 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적들은 본 발명에 따라 제공되는 파스텔라이져의 컨베어 구조에 의하여 달성된다.
본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 파스텔라이져의 컨베어 구조는, 제품들이 상대적으로 좁은 제 1 폭(W1)의 유입 컨베어를 통해 제 1 방향(X방향)으로 이동하면서 가이드에 의해 직각으로 이송 방향이 변경되어 상대적으로 넓은 제 2 폭(W2)의 메인 컨베어에 의해 제 2 방향(Y방향)으로 진입되도록 하는 파스텔라이져에 있어서, 상기 유입 컨베어는: 상기 제품들을 상기 제 1 방향(X방향)으로 이송시키기 위한 제 1 폭의 순방향 컨베어 벨트와; 상기 순방향 컨베어 벨트를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력인 제 1 속력으로 구동하기 위한 순방향 구동모터와; 상기 제품들을 상기 제 1 방향(X방향)과는 역방향으로 이송시키기 위한 제 2 폭의 역방향 컨베어 벨트; 및 상기 역방향 컨베어 벨트를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력보다 느린 역방향 컨베어 벨트의 속력인 제 2 속력으로 구동하기 위한 역방향 구동모터를 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 역방향 컨베어 벨트는 상기 메인 컨베어에 근접한 측에 구비될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 역방향 컨베어 벨트의 속력은 상기 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력과는 반대방향이며 순방향 컨베어 벨트의 속력의 0.2 ~ 0.4 배의 속력인 것이 바람직하다.
그리고 또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭의 0.2 ~ 0.4 배의 길이인 것이 바람직하다.
상술한 구성을 가지는 본 발명은, 특히 제품들이 상대적으로 좁은 폭의 유입 컨베어를 통해 이동하면서 직각으로 방향을 바꾸어 상대적으로 넓은 폭의 살균 공정의 메인 컨베어로 이송되는 파스텔라이져에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 유입 컨베어의 일부를 유입 방향과는 역방향으로 유입 방향의 속력보다 저속 이동시킴으로써 특정 지점에 가해지는 하중 쏠림 현상을 제거하여 메인 컨베어에 제품들이 고르게 진입할 수 있고 제품 손상 현상을 제거할 수 있도록 하는 등의 현저한 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 파스텔라이져의 동작 과정을 온도 및 시간축으로 보여주는 개략적인 그래프.
도 2는 일반적인 파스텔라이져의 전체적인 공정을 예시하는 개념적이고 개략적인 블록도.
도 3은 종래 파스텔라이져의 진입 컨베어 구조를 예시하는 개략적인 부분 평면도.
도 4는 종래 파스텔라이져의 진입 컨베어 구조를 예시하는 개략적인 부분 측단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔라이져의 진입 컨베어 구조를 예시하는 개략적인 부분 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔라이져의 진입 컨베어 구조를 예시하는 개략적인 부분 측단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에 도시되어 있는 예와 같이 본 발명의 파스텔라이져의 진입 컨베어 구조는, 유입 컨베어(200)로부터 가이드(250)의 도움을 받아 직각 방향의 메인 컨베어(3) 측으로 살균 대상인 제품들 즉 용기(B)들을 진입시키는 구조이다. 유입 컨베어(200)는 이전 공정에서 배출된 제품들을 메인 컨베어(3)로 진입시키는 컨베어이며, 메인 컨베어(3)는 일정한 속력으로 제품들을 이동시키면서 제품들에 대해 예열, 살균, 냉각 공정이 순차적으로 진행되도록 한다.
본 발명에 따라 제품들은, 상대적으로 좁은 제 1 폭(W1)의 길이를 가지며 상대적으로 빠르게 이동하는 유입 컨베어(200)를 통해 제 1 방향(X방향)으로 이동하면서 가이드(250)에 의해 직각으로 이송 방향이 변경되어 상대적으로 넓은 제 2 폭(W2)의 메인 컨베어(3)에 의해 제 2 방향(Y방향)으로 진입된다.
유입 컨베어(200)와 메인 컨베어(3) 사이의 좁은 공간에는 핑거 플레이트(finger plate)나 데드 플레이트(dead plate)와 같은 이음판이 설치될 수 있다. 용기(B)들은 유입 컨베어(200)를 따라 이동하다가 가이드(250)에 의해 방향을 바꾸어 이음판을 건너 메인 컨베어(3)에 유입될 수 있다.
특히 본 발명에 따라 유입 컨베어(200)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제품들 즉 용기(B)들이 이동하는 방향(X방향 또는 순방향)의 순방향 컨베어 벨트(220) 뿐만 아니라, 이와는 반대방향 즉 -X방향인 역방향으로 움직이는 역방향 컨베어 벨트(270)를 구비한다는 특징을 가진다.
순방향 컨베어 벨트(220)는 제품들을 제 1 방향, X방향, 또는 순방향으로 이송시키기 위한 제 1 폭의 컨베어 벨트이다. 도시된 예에서는 4줄의 일정한 폭을 가지는 컨베어 벨트로 구성되어 있다. 순방향 컨베어 벨트(220)는 순방향 구동모터(210)에 의해 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력으로 구동될 수 있다.
한편, 역방향 컨베어 벨트(270)는 제품들을 제 1 방향(X방향)과는 반대방향, -X방향, 또는 역방향으로 이송시키기 위한 제 2 폭의 컨베어 벨트이다. 도시된 예에서는 순방향 컨베어 벨트(220)를 구성하는 컨베어 벨트와 유사하지만 반대 방향으로 회전하는 1줄의 컨베어 벨트로 구성된다. 역방향 컨베어 벨트(270)는 역방향 구동모터(280)에 의해 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력보다 느린 속력으로 구동될 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따라 역방향 컨베어 벨트(270)는 메인 컨베어(3)에 근접한 측에 구비되는 것이 바람직하다. 역방향 컨베어 벨트(270)의 속력은, 순방향 컨베어 벨트(220)의 속력의 0.2 ~ 0.4 배의 속력인 것이 바람직하며, 예컨대 약 3분의1의 속력을 가지는 것이 가장 바람직하다. 또한, 역방향 컨베어 벨트(270)의 폭 즉 제 2 폭은, 순방향 컨베어 벨트(220)의 폭 즉 제 1 폭의 0.2 ~ 0.4 배의 크기인 것이 바람직하며, 예컨대 약 3분의 1의 폭을 가지는 것이 가장 바람직하다.
상술한 바와 같이, 구성된 본 발명의 구조에 따라, 역방향 컨베어 벨트(270)는 가이드(250)에 의해 제공되는 힘에 추가하여 용기(B)들의 방향을 바꾸는 힘을 제공할 수 있다. 이에 따라, 종래에 순방향으로만 이송시키는 유입 컨베어 구조와는 달리, 한 지점에 하중이 쏠리는 현상이 자연스럽게 제거될 수 있다는 장점이 제공된다. 이에 따라 가이드 구조가 상대적으로 간편하게 구성될 수 있으며, 공간 활용도가 높아질 수 있으며, 더 나아가 메인 컨베어로 진입하는 용기들이 고르게 분포될 수 있어, 살균 공정의 효율이 향상될 수 있는 등의 여러가지 장점이 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.
2, 200 : 유입 컨베어
210 : 순방향 구동모터
220 : 순방향 컨베어 벨트
230, 240 : 방향전환부
250 : 가이드
270 : 역방향 컨베어 벨트
280 : 역방향 구동모터
3 : 메인 컨베어

Claims (4)

  1. 제품들이 상대적으로 좁은 제 1 폭(W1)의 유입 컨베어(200)를 통해 제 1 방향(X방향)으로 이동하면서 가이드(250)에 의해 직각으로 이송 방향이 변경되어 상대적으로 넓은 제 2 폭(W2)의 메인 컨베어(3)에 의해 제 2 방향(Y방향)으로 진입되도록 하는 파스텔라이져에 있어서, 상기 유입 컨베어(200)는:
    상기 제품들을 상기 제 1 방향(X방향)으로 이송시키기 위한 제 1 폭의 순방향 컨베어 벨트(220)와;
    상기 순방향 컨베어 벨트(220)를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력인 제 1 속력으로 구동하기 위한 순방향 구동모터(210)와;
    상기 제품들을 상기 제 1 방향(X방향)과는 역방향으로 이송시키기 위한 제 2 폭의 역방향 컨베어 벨트(270); 및
    상기 역방향 컨베어 벨트(270)를 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력보다 느린 역방향 컨베어 벨트의 속력인 제 2 속력으로 구동하기 위한 역방향 구동모터(280)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 파스텔라이져의 컨베어 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 역방향 컨베어 벨트(270)는 상기 메인 컨베어(3)에 근접한 측에 구비되는 것을 특징으로 하는, 파스텔라이져의 컨베어 구조.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 역방향 컨베어 벨트의 속력은 상기 미리 결정된 순방향 컨베어 벨트의 속력의 0.2 ~ 0.4 배인 것을 특징으로 하는, 파스텔라이져의 컨베어 구조.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭의 0.2 ~ 0.4 배의 크기인 것을 특징으로 하는, 파스텔라이져의 컨베어 구조.
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