KR101346302B1 - 과일 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일을 크기별로 선별하고, 포장용기에 정량의 과일을 담아 포장할 수 있는 과일선별장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 과일선별기는 과일이송로가 형성된 프레임과, 상기 프레임에 설치되며 선별대상 과일의 표면 이물질을 제거하기 위한 세척부와, 상기 세척부를 통과한 선별대상 과일을 크기에 따라 선별하도록 소정크기의 선별공이 형성되어 있으며 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 선별드럼과, 상기 세척부 및 선별드럼을 회전구동시키기 위한 구동부를 구비하며, 상기 세척부는 상기 프레임에 양단이 회전 가능하게 설치된 원통회전체와, 상기 원통회전체의 외주면에 방사상의 방향으로 돌출되도록 형성되어 선별 대상 과일의 외주면과 접촉하는 브러시부재를 포함하는 두 개 이상의 세척롤러가 상기 과일이송로를 따라 선별대상 과일이 진행하는 방향을 따라 이격되게 설치되고, 상기 세척롤러 중 과일의 이송방향 상에서 최후방 세척롤러와 상기 세척롤러를 통과한 과일이 상기 선별드럼으로 이송되기 전까지 지지되는 이송판의 사이에 설치되며, 상기 세척롤러와 동일방향으로 회전하는 가이드롤러를 구비한다.

Description

과일 선별기 {FRUIT SORTER}

본 발명은 과일선별기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과일을 크기별로 선별하고, 포장용기에 정량의 과일을 담아 포장할 수 있는 과일선별장치에 관한 것이다.

일반적으로 과일선별장치는 생산된 과일의 상품성을 증대시키기 위해 자동으로 과일을 중량 또는 크기별로 선별하는 장치이다.

이중, 과일을 크기별로 선별하는 과일선별장치의 종래기술로는 대한민국 공개실용신안공보 제1998-058158호에 개시되어 있다. 종래기술의 선별장치는 무한궤도로 회전하며 표면에 다수의 관통홀이 형성된 벨트가 프레임에 구비되어 있다. 벨트는 프레임상에 순차적으로 다수 형성되는데, 각각의 벨트에 구비된 관통홀의 크기는 다르게 형성된다. 따라서 벨트상에 공급된 과일은 벨트에 형성된 관통홀을 통해 크기별로 관통되어 벨트로부터 이탈되게 된다.

벨트의 하단에는 벨트로부터 이탈된 과일을 각각 배출하는 배출수단인 경사플레이트나 벨트컨베이어가 구비되어 있다. 이와 같이 구성된 종래기술은 무한궤도로 회전되는 벨트상에 과일이 공급된다. 벨트상의 과일은 벨트의 관통홀을 통해 크기별로 벨트로부터 이탈되어 벨트하단으로 낙하하게 된다.

한국 등록특허 제10-0926191호에는 과일을 선별할 수 있도록 소정 직경의 관통홀이 형성된 다수개의 선별드럼이 배열되어 있는 과일선별장치가 개시되어 있다. 그런데 이러한 종래의 과일 선별장치는 선별드럼이 과일의 중량에 의해 일측으로 처짐이 발생하는 문제가 있었다. 아울러 종래의 과일선별장치는 과일을 닦아서 선별부로 투입하는 과정 중 과일을 꼭지부분이 브러시에 걸려 꼭지가 분리되면서 상품성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 선별드럼을 안정적으로 지지할 수 있으며, 선별대상 과일의 투입과정에서 과일의 꼭지가 분리되는 것을 방지할 수 있는 과일선별기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과일선별기는 과일이송로가 형성된 프레임과, 상기 프레임에 설치되며 선별대상 과일의 표면 이물질을 제거하기 위한 세척부와, 상기 세척부를 통과한 선별대상 과일을 크기에 따라 선별하도록 소정크기의 선별공이 형성되어 있으며 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 선별드럼과, 상기 세척부 및 선별드럼을 회전구동시키기 위한 구동부를 구비하며, 상기 세척부는 상기 프레임에 양단이 회전 가능하게 설치된 원통회전체와, 상기 원통회전체의 외주면에 방사상의 방향으로 돌출되도록 형성되어 선별 대상 과일의 외주면과 접촉하는 브러시부재를 포함하는 두 개 이상의 세척롤러가 상기 과일이송로를 따라 선별대상 과일이 진행하는 방향을 따라 이격되게 설치되고, 상기 세척롤러 중 과일의 이송방향 상에서 최후방 세척롤러와 상기 세척롤러를 통과한 과일이 상기 선별드럼으로 이송되기 전까지 지지되는 이송판의 사이에 설치되며, 상기 세척롤러와 동일방향으로 회전하는 가이드롤러를 구비한다.

상기 가이드롤러의 일측 회전축에 제1 보조스프로킷이 설치되고, 상기 세척롤러들 중 어느 하나의 회전축에 제2 보조스프로킷이 설치되며, 상기 제1, 제2 보조스프로킷을 상호 연결하는 보조체인을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 선별드럼은 상기 구동부를 통해 회전력을 전달받도록 상기 프레임에 양단이 회전 가능하게 지지되며, 상기 선별드럼의 내주면과 접촉하는 접촉면의 마찰력에 의해 상기 선별드럼을 회전시키는 드럼구동축에 의해 회전이 이루어지며, 상기 선별드럼의 양단 외주면은 상기 프레임에 지지되며 상기 선별드럼의 하부측을 지지하는 하부지지롤러와, 상기 프레임에 지지되며 상기 선별드럼의 상부측을 지지하는 상부지지롤러에 의해 회전 가능하도록 상기 프레임에 지지되고, 상기 상부지지롤러는 상기 프레임에 지지되어 상기 선별드럼의 외주면과 접촉하는 롤러부재를 하방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 상부지지롤러는 상기 프레임에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 연장되고 상하로 연장된 소정길이의 축공이 마련된 축결합부를 포함하는 브라켓과, 상기 축공에 상하로 승강 가능하게 설치되고 상기 탄성부재의 하단이 수용 및 지지될 수 있도록 된 수용홈을 갖는 연결축부재와, 상기 연결축부재에 회전 가능하게 설치되며 상기 선별드럼의 외주면과 접촉하는 롤러부재를 구비하고, 상기 탄성부재는 상단이 프레임에 지지되고, 하단이 상기 수용홈에 삽입되어 상기 연결축부재를 하방으로 가압하도록 된 압축스프링으로 된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 과일선별기는 과일의 선별과정에서 과일의 상품성이 저하될 수 있는 손상이 발생하지 않으며, 선별드럼을 탄력 지지함으로써 선별드럼의 구동이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과일선별기를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 과일선별기 중 세척유닛을 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 세척유닛의 부분발췌 사시도,
도 4는 선별유닛의 선별드럼과 프레임의 결합구조를 도시한 부분발췌 분리사시도,
도 5는 선별드럼을 지지하는 지지롤러를 도시한 분리사시도,
도 6은 선별드럼과 프레임의 결합구조를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 과일선별기를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 과일선별기(100)가 도시되어 있다.

과일선별기(100)는 과일이송로를 제공하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)에 설치되는 선별드럼(120)과, 선별드럼(120)의 전방에 설치되어 선별대상 과일의 표면 이물질을 제거하는 세척부(150)와, 상기 세척부(150)와 선별드럼(120)을 구동시키기 위한 구동부(160)를 포함한다.

프레임(110)은 상부에 선별대상 과일이 이송될 수 있도록 소정 깊이의 과일이송로가 형성되며, 상기 선별드럼(120)과 세척부(150)의 세척롤러(151)들이 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고 프레임(110)의 일측에는 선별드럼(120)을 통해 선별된 과일들이 선별드럼(120)의 내부로부터 배출될 수 있도록 선별드럼(120)의 내부로 연장된 배출슈트(111)가 마련되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 세척부(150)는 선별대상 과일의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 것으로서, 과일이 이송되는 이송방향을 따라 나란하게 배열되어 있는 복수개의 세척롤러(151)와, 과일의 이송방향 상에서 최후방 세척롤러(151)의 후방에 설치된 가이드롤러(154)를 구비한다.

세척롤러(151)는 과일이 이송되는 방향과 교차되는 방향을 따라 연장되고 양 단부가 프레임(110)에 회전 가능하게 연결되는 원통회전체(152)와, 이 원통회전체(152)의 외주면에 형성되어 있는 브러시부재(153)들로 이루어져 있다.

선별대상 과일을 프레임(110)의 과일이송로 상의 전단부에 쏟으면 회전하는 세척롤러(151)를 따라 프레임(110)의 후방으로 과일이 이송되는 과정 중 브러시부재(153)에 의해 과일의 표면에 부착된 흙과 같은 이물질들이 과일의 표면으로부터 분리된다.

상기 가이드롤러(154)는 상술한 바와 같이 최후방 세척롤러(151)의 후방에 설치되는 것으로 선별대상 과일의 꼭지 부분이 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.

선별대상 과일 중 꼭지가 있는 과일의 일례로 토마토를 들 수 있는데, 세척롤러(151)가 원통체의 외주면에 형성된 브러시부재(153)를 포함하고 있기 때문에 세척롤러(151)의 후방에 바로 이송판(112)이 배치되어 있는 경우 상기 이송판(112)과 세척롤러(151) 사이의 공간으로 토마토의 꼭지부분이 끼어들어가게 될 수 있다. 이렇게 토마토의 꼭지 부분이 이송판(112)과 세척롤러(151) 사이에 끼게 되면 세척롤러(151)가 계속해서 회전이 이루어지고 있는 상태이기 때문에 이송판(112)과 세척롤러(151)의 원통체 사이로 진입하지 못하는 토마토의 몸통부는 남아있는 상태에서 꼭지부분과 떨어져 나가게 된다. 이렇게 토마토의 꼭지부분이 떨어져 나가게 되면 상품성이 저하되어 농가소득에 손실이 발생하게 된다.

따라서 과일이 이송하는 방향을 따라 회전이 이루어지는 가이드롤러(154)를 이송판(112)과 세척롤러(151)의 사이에 설치하여 과일의 몸통과 꼭지가 분리되는 것을 방지한다.

세척롤러(151)와 가이드롤러(154)는 모두 후술하는 구동부(160)에 의해 회전 구동이 이루어지게 되는데, 구동부(160)는 동력을 공급하기 위한 구동모터(미도시)와, 구동모터의 동력을 전달하기 위한 복수개의 스프로킷(161)들과 체인(162)으로 이루어진다.

도 3에 도시되어 있는 것처럼 세척롤러(151)들의 원통회전체(152)로부터 연장된 회전축에는 각각 두 개씩의 스프로킷(161)이 설치되어 있으며, 각 스프로킷(161)들이 전방측 세척롤러(151) 및 후방측 세척롤러(151)와 연결되어 있어 동력 전달이 가능하다. 아울러 상기 가이드롤러(154)의 회전축에도 제1 보조스프로킷(163)이 형성되어 있으며, 최후방 세척롤러(151)의 회전축에 형성된 제2 보조스프로킷(164)과 보조체인(165)을 통해 연결되어 있어서 가이드롤러(154)도 세척롤러(151)와 함께 회전이 이루어진다.

본 실시예에서는 동력 전달을 위해 세척롤러(151)들이 스프로킷(161)과 체인(162)을 통해 상호 연결되어 있으나, 이와는 달리 기어연결 또는 벨트연결을 통해 동력전달이 가능하도록 연결할 수도 있으며, 기어연결의 경우 상기 세척롤러(151)와 가이드롤러(154)가 동일방향으로 회전할 수 있도록 각 회전축의 기어 사이에 아이들기어를 설치하는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면 세척롤러(151)의 후방에는 과일을 크기에 따라 선별 분류하기 위한 선별드럼(120)이 프레임(110)에 회전 가능하게 설치되어 있다.

상기 프레임(110)의 측면(113)에는 상기 선별드럼(120)의 가장자리가 돌출될 수 있도록 관통홀(114)이 형성되어 있고, 이 측면(113)의 바깥쪽에 선별드럼(120)을 회전시키기 위한 드럼구동축(166)이 회전 가능하게 지지되는 지지로드(115)가 마련된다. 이 지지로드(115)에는 상기 드럼구동축(166)을 회전 가능하게 지지할 수 있도록 필로우블럭(116)이 설치되며, 필로우블럭(116)에 지지된 드럼구동축(166)의 단부에 두 개의 스프로킷(161)이 설치된다. 이 스프로킷(161)들은 각각 전방과 후방의 드럼구동축(166) 또는 상기 세척롤러(151)의 회전축에 설치되는 스프로킷(161)과 체인(162)을 통해 연결된다.

선별드럼(120)은 양측이 개구되어 있고, 내부가 중공을 갖는 원통형의 형태로 내외주면을 관통하는 선별공(122)이 형성된 드럼본체(121)와, 드럼본체(121)의 양측에 마련된 테두리부(123)로 이루어진다.

선별드럼(120)은 상단부가 과일이 이송되는 이송판(112)들의 사이로 소정구간 노출되도록 설치되며, 상기 선별공(122)을 통과할 수 있는 과일들이 선별드럼(120)의 중공으로 떨어지면서 그 크기에 따라 과일을 선별하게 된다. 도 1에 도시되어 있는 것처럼 과일의 이송방향을 따라 복수개의 선별드럼(120)을 설치할 때, 과일의 이동방향 상에서 전방의 선별드럼(120)의 선별공(122)이 후방 선별드럼(120)의 선별공(122)보다 상대적으로 작게 형성되어 크기가 작은 과일부터 순차적으로 선별드럼(120)에서 선별되도록 한다.

상기 드럼구동축(166)은 드럼본체(121)의 내주면에 접촉하는 제1 접촉롤러(167)와, 테두리부(123)의 내주면에 접촉하는 제2 접촉롤러(168)를 포함하고 있으며, 특히 제2 접촉롤러(168)는 외주면이 테두리부(123)와의 마찰력이 극대화될 수 있게 고무재 또는 합성수지로 형성된다.

아울러 선별드럼(120)은 프레임(110)의 측면(113)판 외부로 노출된 테두리의 외측면(113)이 프레임(110)에 설치된 상부지지롤러(130) 및 하부지지롤러(124)에 의해 지지되어 있다.

도 4에 도시된 실시예에서는 하부지지롤러(124)가 선별드럼(120)의 회전중심을 지나는 수직선을 중심으로 양측에 하나씩 설치되어 있으나 하부지지롤러(124)의 수는 세 개 이상이 될 수도 있다. 상부지지롤러(130)는 도시된 것처럼 선별드럼(120)의 상측을 지지하도록 프레임(110)에 설치되어 있다.

도 5를 참조하면 상부지지롤러(130)는 프레임(110)에 설치되는 브라켓(131)과, 상기 브라켓(131)에 지지되며 테두리부(123)와 접촉하는 롤러부재(140)와, 상기 브라켓(131)과 롤러부재(140)를 연결하는 연결축부재(135)와, 연결축부재(135)를 하방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재(141)를 구비한다.

브라켓(131)은 프레임(110)에 고정되는 고정부(132)와, 고정부(132)로부터 하방으로 연장되는 축결합부(133)로 이루어지며, 축결합부(133)에는 롤러부재(140)의 연결축부재(135)가 통과하는 축공(134)이 형성되어 있다. 후술하는 탄성부재(141)에 의해 상기 연결축부재(135)가 상하로 소정간격 승강이 이루어지게 하기 위해 상기 축공(134)은 상하로 소정길이 연장되게 형성된다.

상기 연결축부재(135)는 고정볼트(136)와, 고정볼트(136)에 체결되는 연결부재(137)와, 연결부재(137)를 관통하는 고정볼트(136)의 단부에 체결되는 너트(139)로 이루어진다.

상기 연결부재(137)에는 일측에 탄성부재(141)의 하단이 수용될 수 있도록 수용홈(138)이 형성되어 있고, 연결부재(137)가 상기 롤러부재(140)의 중공으로 삽입될 수 있도록 단부가 형성되어 있다. 따라서 롤러부재(140)는 연결부재(137)를 중심으로 회전이 가능하게 된다.

탄성부재(141)는 상단이 프레임(110)의 상단 하면에 지지되고 하단이 상기 수용홈(138)에 삽입되어 연결축부재(135)에 지지된다. 탄성부재(141)는 압축스프링이 적용되었으며, 상기 롤러부재(140)와 연결축부재(135)를 하방으로 탄성바이어스 시킨다.

이렇게 상부지지롤러(130)가 탄성부재(141)에 의해 상하로 소정길이 탄력적으로 승강이 이루어질 수 있도록 선별드럼(120)을 지지하고 있기 때문에 과일의 선별과정 중 선별드럼(120)이 상하로 소정간격 유동할 수 있어 선별드럼(120)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따른 과일선별기는 종래의 과일선별기를 개량하는 형태이며 발명의 적용이 용이하고, 그에 따른 효과가 뛰어나 산업상 이용 가능성이 높다.

100; 과일선별기
110; 프레임
111; 배출슈트 112; 이송판
113; 측면 114; 관통홀
115; 지지로드 116; 필로우블럭
120; 선별드럼
121; 드럼본체 122; 선별공
123; 테두리부 124; 하부지지롤러
130; 상부지지롤러
131; 브라켓 132; 고정부
133; 축결합부 134; 축공
135; 연결축부재 136; 고정볼트
137; 연결부재 138; 수용홈
139; 너트 140; 롤러부재
141; 탄성부재
150; 세척부
151; 세척롤러 152; 원통회전체
153; 브러시부재 154; 가이드롤러
160; 구동부
161; 스프로킷 162; 체인
163; 제1 보조스프로킷 164; 제2 보조스프로킷
165; 보조체인
166; 드럼구동축
167; 제1 접촉롤러 168; 제2 접촉롤러

Claims (4)

1. 과일이송로가 형성된 프레임과;
   상기 프레임에 설치되며 선별대상 과일의 표면 이물질을 제거하기 위한 세척부와;
   상기 세척부를 통과한 선별대상 과일을 크기에 따라 선별하도록 소정크기의 선별공이 형성되어 있으며 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 선별드럼과;
   상기 세척부 및 선별드럼을 회전구동시키기 위한 구동부;를 구비하며,
   상기 세척부는 상기 프레임에 양단이 회전 가능하게 설치된 원통회전체와, 상기 원통회전체의 외주면에 방사상의 방향으로 돌출되도록 형성되어 선별 대상 과일의 외주면과 접촉하는 브러시부재를 포함하는 두 개 이상의 세척롤러가 상기 과일이송로를 따라 선별대상 과일이 진행하는 방향을 따라 이격되게 설치되고,
   상기 세척롤러 중 과일의 이송방향 상에서 최후방 세척롤러와 상기 세척롤러를 통과한 과일이 상기 선별드럼으로 이송되기 전까지 지지되는 이송판의 사이에 설치되며, 상기 세척롤러와 동일방향으로 회전하는 가이드롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 과일선별기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드롤러의 일측 회전축에 제1 보조스프로킷이 설치되고, 상기 세척롤러들 중 어느 하나의 회전축에 제2 보조스프로킷이 설치되며, 상기 제1, 제2 보조스프로킷을 상호 연결하는 보조체인을 구비하는 것을 특징으로 하는 과일선별기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 선별드럼은 상기 구동부를 통해 회전력을 전달받도록 상기 프레임에 양단이 회전 가능하게 지지되며, 상기 선별드럼의 내주면과 접촉하는 접촉면의 마찰력에 의해 상기 선별드럼을 회전시키는 드럼구동축에 의해 회전이 이루어지며,
   상기 선별드럼의 양단 외주면은 상기 프레임에 지지되며 상기 선별드럼의 하부측을 지지하는 하부지지롤러와, 상기 프레임에 지지되며 상기 선별드럼의 상부측을 지지하는 상부지지롤러에 의해 회전 가능하도록 상기 프레임에 지지되고,
   상기 상부지지롤러는 상기 프레임에 지지되어 상기 선별드럼의 외주면과 접촉하는 롤러부재를 하방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 과일선별기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 상부지지롤러는 상기 프레임에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 연장되고 상하로 연장된 소정길이의 축공이 마련된 축결합부를 포함하는 브라켓과,
   상기 축공에 상하로 승강 가능하게 설치되고 상기 탄성부재의 하단이 수용 및 지지될 수 있도록 된 수용홈을 갖는 연결축부재와,
   상기 연결축부재에 회전 가능하게 설치되며 상기 선별드럼의 외주면과 접촉하는 롤러부재를 구비하고,
   상기 탄성부재는 상단이 프레임에 지지되고, 하단이 상기 수용홈에 삽입되어 상기 연결축부재를 하방으로 가압하도록 된 압축스프링으로 된 것을 특징으로 하는 과일선별기.
   

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