KR101369448B1 - 재료 포장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹차잎을 비롯한 다양한 재료를 이송하는 도중에 재료가 이송부재에 끼지 않기 때문에 재료의 이송이 원활하고, 공급되는 재료의 특성에 따라 재료의 이송 속도를 쉽게 조절할 수 있도록 개선된 재료 포장 장치에 관한 것이다.

Description

재료 포장 장치{Packing apparatus for material}

본 발명은 재료 포장 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재료를 이송하는 도중에 재료가 이송부재에 끼지 않아서 재료의 이송이 원활하고, 공급되는 재료의 특성에 따라 재료의 이송 속도를 쉽게 조절할 수 있도록 개선된 재료 포장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 입상물 또는 분상물 등의 재료를 이송하여 미리 정해진 양만큼 포장하는 재료 포장 장치는, 재료가 투입되는 호퍼와, 호퍼 내로 투입된 재료를 이송하는 이송기와, 이송기에 의하여 이송된 재료를 일시적으로 저장하는 계량 버킷과, 계량 버킷에 저장된 양만큼의 재료를 개구부가 형성된 포장재에 공급하는 이송 슈트와, 포장재의 개구부를 밀봉하는 포장기를 구비한다.

한편, 이송기는 이송튜브와 그 내부의 이송 스크류를 포함하는데, 재료가 이송중에 이송튜브의 내측면과 이송 스크류 사이에 끼게 되어 재료의 이송이 원활하지 않은 문제가 있다.

또한, 종래의 재료 포장 장치에서는 이송기로부터 한꺼번에 많은 양의 재료가 계량 버킷에 떨어지기도 하고, 반면에 특정 순간에는 재료가 계량 버킷에 전혀 떨어지지 않기도 하는 등, 계량 버킷에 떨어지는 재료의 양이 일정하지 않은 경우가 많이 발생하게 된다. 이러한 현상이 빈번하게 발생하게 되면 1회 포장분에 적절한 양의 재료를 정밀 계량하여 포장하는 것이 어려운 문제가 있다.

그리고, 재료 포장 장치의 구동중에는 계량 버킷에 재료가 저장되었다가 아래 방향으로 쏟아지는 동작이 반복되므로, 계량 버킷이 파손되거나 더러워지기 쉽다. 이 경우, 계량 버킷을 수리하거나 청소할 필요가 있는데, 계량 버킷이 재료 포장 장치에 단단하게 고정되어 있는 경우가 일반적이므로 계량 버킷의 수리나 청소가 쉽지 않은 문제가 있다.

게다가, 호퍼에 일단 재료가 공급되면 공급된 재료는 모두 이송기에 의하여 이송되기 때문에, 이송기가 이송하게 되는 재료의 양을 적절히 조정하기 어렵다.

한편, 재료에는 불순물이 섞여 있을 수 있는데, 이러한 재료를 경사각이 급한 호퍼에 넣게 되면 불순물이 그대로 포함된 재료가 이송되어 최종 포장될 수 있는 문제가 있다. 반면에 경사각을 너무 완만하게 하는 경우에는 재료가 호퍼에 잘 공급되지 않는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 극복하고자 특정 재료에 가장 적합하도록 호퍼의 경사각을 설계하더라도, 재료가 바뀌게 되면 재료가 호퍼에 너무 빨리 공급되거나 잘 공급되지 않는 현상이 또 다시 발생하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 재료를 이송하는 도중에 재료가 이송부재에 끼지 않고 재료의 이송이 원활한 재료 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 재료의 양을 정밀하게 계량하여 포장할 수 있는 재료 포장 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 재료를 일시적으로 저장하는 계량 버킷을 쉽게 탈착할 수 있는 재료 포장 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 이송되는 재료의 양을 쉽게 증감할 수 있는 재료 포장 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 재료의 종류에 따라서 재료를 이송부에 공급하는 속도를 최적으로 할 수 있는 재료 포장 장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치는, 회전에 의하여 재료를 이송시키는 나선 와이어; 상기 나선 와이어에 연결되어 나선 와이어를 회전시키는 제1이송축; 상기 나선 와이어의 외측면을 둘러싸는 이송튜브; 및 상기 이송튜브의 내주면의 일부에 설치된 지지 블록;을 구비한다. 상기 지지블록이 차지하는 간격(s)에 의해서 나선 와이어의 중심은 이송튜브의 중심으로부터 편심된다.

바람직하게, 상기 지지 블록은 상기 이송튜브의 위쪽 내주면에 설치된다.

또한, 상기 이송을 더욱 용이하게 하기 위하여 재료 포장 장치는, 상기 재료를 공급하는 공급 슬라이드와 이송튜브 사이에 설치된 제2 이송부를 더 구비할 수 있다. 상기 재료는 공급 슬라이드 및 제2 이송부를 순차적으로 거쳐서 이송튜브 내부로 공급된다.

한편, 상기 제1 이송축은 제2 이송부에 구비된 제2 이송축의 축부를 길이 방향으로 관통하고, 제1,2 이송축은 서로 다른 각속도로 회전할 수 있다.

여기서, 제2 이송축의 회전 각속도는 제1 이송축의 회전 각속도보다 느린 것이 바람직하다.

상기 제2 이송부는 회전 가능한 제2 이송축;과, 제2 이송축을 수용하는 제2 이송축 수용부;를 포함할 수 있다. 제2 이송축은, 모터의 구동력이 전달되어 회전 가능한 축부;와, 상기 축부의 외주면에 경사져서 형성되며 제2 이송축 수용부에 공급된 재료가 재료이송 방향 반대편의 제2 이송축 수용부의 내측면(29)에 쌓이지 않도록 이송튜브 쪽으로 이송시키는 판 스크류;와, 판 스크류로부터 이송튜브 방향으로 이격되고 축부의 외주면에 형성되며 판 스크류로부터 이송된 재료를 이송튜브 쪽으로 이송시키는 적어도 하나 이상의 갈퀴 스크류;를 구비한다.

한편, 상기 제1이송축과 상기 제2이송축은 각각 다른 모터에 연결되어 회전될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치는, 상기 나선 와이어 및 이송튜브로부터 공급된 재료를 담아서 일시적으로 저장하는 계량 버킷; 및 상기 계량 버킷이 장착되는 계량 버킷 장착부를 더 구비할 수 있다. 상기 계량 버킷은 상기 계량 버킷 장착부의 자력에 의하여 결합되어 탈착 가능하다.

바람직하게, 상기 제2 이송부로 투입되는 재료를 가이드하는 가이드부에 슬라이딩 가능하게 고정되는 공급량 조절부재를 더 구비할 수 있다. 상기 공급량 조절부재는 이송튜브의 일단에 형성된 개구부의 면적을 증감시켜 이송되는 재료의 양을 조절할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치는 제2 이송부에 재료를 투입할 수 있도록 경사지게 설치된 슬라이드를 포함할 수 있다. 상기 공급 슬라이드는 경사각을 조절할 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 재료를 이송하는 도중에 재료가 이송부재에 끼게 되는 현상이 줄어들게 되므로 재료의 이송이 원활하게 된다.

둘째, 재료가 이송장치에 끼게 되는 현상이 적고 재료의 이송이 원활하기 때문에 재료 포장 장치의 고장이 덜 발생하게 된다.

셋째, 재료를 일시적으로 저장하는 계량 버킷을 쉽게 탈착할 수 있으며, 이로 인하여 청소와 유지 보수가 용이하게 된다.

넷째, 공급량 조절부재에 의하여 이송되는 재료의 양을 쉽게 증감할 수 있다.

다섯째, 재료의 종류에 따라서 재료를 가이드부에 공급하는 속도를 최적으로 조절할 수 있으며, 이러한 조절을 매우 쉬운 방식으로 달성할 수 있다.

여섯째, 회전 각속도가 다른 복수 개의 이송축을 구비한 것에 의하여 이송의 균일성이 향상된다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치의 주요 구성을 보여주는 측면도.
도 2는 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 제1 이송부, 제2 이송부, 계량 버킷 등을 보여주는 측면도.
도 3은 제2 이송축의 길이방향 측면도.
도 4는 도 3의 제2 이송축을 포함하는 제2이송부의 정면도.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ'에 따른 단면도.
도 6은 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 공급량 조절부재가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.
도 7은 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 공급량 조절부재가 개방된 상태를 나타낸 도면.
도 8은 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 계량 버킷, 로드셀 및 계량 버킷의 개폐 동작을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 포장 장치의 주요 구성을 보여주는 측면도이고, 도 2는 상기 재료 포장 장치의 제1,2 이송부와 계량버킷 등의 주요 구성을 보여주는 측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 재료 포장 장치는, 재료가 공급되는 공급 슬라이드(80)와, 공급 슬라이드(80)로부터 공급된 재료를 제2 이송부(31)로 가이드하는 가이드부(90)와, 재료를 이송하는 제2 이송부(31)와, 제2 이송부(31)로부터 재료를 이어받아 계량 버킷(48) 쪽으로 이송하는 제1 이송부(41)와, 재료를 담아서 일시적으로 저장하는 계량 버킷(48)과, 계량 버킷(48)의 무게를 측정하는 로드셀(50)과, 재료의 정전기를 제거하는 제전기(94)를 구비한다.

공급 슬라이드(80)는 프레임(92)으로부터 수평으로 연장된 고정틀(76)에 경사진 채로 설치되어 있다. 공급 슬라이드(80)를 통과한 재료는 가이드부(90)를 경유하여 제2이송부(31)의 제2이송축 수용부(28)에 공급된다.

공급 슬라이드(80)는 공급판(72)과, 걸림쇠(74) 및, 회동부(78)를 구비한다. 공급판(72)은 폭방향 단면이 '∪'자 형상이고 그 위에 재료가 부어지게 된다. 공급판(72)의 일단에는 공급 슬라이드 회동부(78)가 형성되고, 가이드부(90)에는 공급 슬라이드 회동부(78)가 회동 가능하게 연결될 수 있도록 관통공이 형성된 브라켓이 형성된다. 이 브라켓의 관통공과 공급 슬라이드 회동부(78)에 형성된 구멍을 서로 대응시킨 상태에서 볼트 또는 회동축을 끼워 넣는 것에 의하여 공급 슬라이드(80)와 가이드부(90)가 서로 결합된다.

고정틀(76)은 프레임(92)에 부착되어 지면과 수평방향으로 연장되며 고정틀(76)의 상단에는 다수의 U자형 홈이 형성되어 있다. 이러한 고정틀(76)은 공급판(72)의 폭방향 양측에 위치하며 두 개의 고정틀(76)은 평행하게 형성된다. 고정틀(76)의 U자형 홈에는 걸림쇠(74)가 끼워지며 걸림쇠(74)는 원형 또는 다각형 단면의 길쭉한 막대로 형성될 수 있다. 걸림쇠(74)의 양 단부에는 나사산이 형성되어 너트가 끼워지거나, 걸림쇠(74)의 양 단부는 중앙 부위보다 직경이 두껍게 형성될 수 있고, 이 경우, 걸림쇠(74)가 U자형 홈으로부터 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

걸림쇠(74)의 일단은 어느 하나의 고정틀(76)의 U자형 홈에 끼워지고, 걸림쇠(74)의 타단은 이와 대응되는 다른 하나의 고정틀(76)의 U자형 홈에 끼워진다.

도 2를 기준으로 가장 왼쪽에 위치한 U자형 홈에 걸림쇠(74)가 끼워지고 그 위에 공급판(72)이 얹혀지게 되면 공급 슬라이드(80)의 각도가 가장 완만해지며, 가장 오른쪽에 위치한 U자형 홈에 걸림쇠(74)가 끼워지고 그 위에 공급판(72)이 얹혀지게 되면 공급 슬라이드(80)의 각도가 가장 가파르게 된다. 상기 공급 슬라이드(80)이 경사각을 조절하는 구조는 상술한 구조 외에도 다양한 방식이 채용될 수 있다.

공급 슬라이드(80)의 각도가 너무 완만한 경우에는 공급 슬라이드(80)에 부어진 재료가 제2이송축 수용부(28)로 잘 공급되지 않을 수 있다. 이 경우 각도를 최대한 가파르게 하면 재료를 제2이송축 수용부(28)에 잘 공급시킬 수 있다. 그러나, 제2이송축 수용부(28)에 공급되는 재료에는 불순물이 섞여있을 수 있고 이러한 불순물을 골라내야 하므로, 공급 슬라이드(80)의 각도가 지나치게 가파른 경우에는 재료가 제2이송축 수용부(28)에 공급되는 속도가 너무 빨라서 이물질을 골라내기 어려운 문제가 있다.

따라서, 재료가 제2이송축 수용부(28)에 충분이 공급되면서도 동시에 너무 빨리 공급되지는 않아서 불순물을 골라내는 것이 가능한 속도로 제2이송축 수용부(28)에 공급되는 것이 바람직하다. 본 발명은 단지 걸림쇠(74)를 여러 개의 U자형 홈 중 특정 위치에 끼우고 그 위에 공급판(72)을 놓는 것에 의하여 각각의 재료에 맞는 최적 이송속도를 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 재료 포장 장치는, 녹차 등의 차잎, 차잎의 분쇄물, 곡물, 커피 등의 분상물 또는 입상물을 비롯해서 다양한 재료를 이송 및 포장할 수 있다.

도 3은 제2이송축의 길이방향 측면도이고, 도 4는 도 3의 제2이송축을 포함하는 제2이송부의 정면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제2이송부(31)는 회전 가능한 제2이송축(25)과, 제2이송축(25)을 수용하는 제2이송축 수용부(28)를 포함한다. 제2이송축 수용부(28) 내에서 회전하는 제2이송축(25)이 재료를 제1이송부(41)쪽으로 원활히 이송할 수 있도록, 제2이송축 수용부(28) 내측면의 하부는 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 재료 포장 장치의 시간당 포장 속도를 상승시키기 위하여, 제2이송축(25)은 제2이송축 수용부(28)에 복수 개 설치될 수 있다. 이 경우, 제2이송축 수용부(28)의 상부 공간은 하나의 공간으로 이루어지고, 제2이송축 수용부(28) 하부 공간은 각각의 제2이송축(25)별로 구별된 별개의 공간으로 구획되어 있다. 제2이송축 수용부(28)는 스테인레스 스틸 또는 그 밖의 금속 재질로 형성될 수 있으며, 부식방지 처리되는 것이 바람직하다.

제2이송축(25)은, 제2모터(30)의 구동력이 전달되어 회전 가능하며 중공축으로 형성되는 축부(22)와, 축부(22)의 중앙 부위의 외주면에 경사져서 형성된 판 스크류(14)와, 판 스크류(14)로부터 이송튜브(40) 방향으로 이격되어 축부(22)의 외주면에 형성된 적어도 하나의 갈퀴 스크류(12)를 구비한다.

후술할 제1이송축(2)은 축부(22)를 길이 방향으로 관통하게 된다. 즉, 제1이송축(2)과 축부(22)는 동심축으로 형성된다. 한편, 제1이송축(2)의 외주면과 축부(22)의 내주면 사이에 베어링이 삽입되면, 서로 간의 회전 마찰이 저감된다. 제2이송축(25)이 제2이송축 수용부(28) 내부에 설치되면, 판 스크류(14)는 재료가 이송되는 방향(도 2를 기준으로 오른쪽 방향)의 반대편의 제2이송축 수용부(28)의 내측면(29)과 소정간격만큼 이격된다. 여기서 소정간격이란 제2이송축 수용부(28)의 내측면(29)과 접촉하여 마찰을 일으키지 않는 한도 내에서 제2이송축 수용부(28)의 내측면(29)에 근접해 있는 간격을 의미한다.

재료가 제2 이송축 수용부(28) 내로 공급되면 판 스크류(14)가 재료를 이송 방향쪽으로 이송시키게 되고, 재료가 제2이송축 수용부(28)의 내측면(29)에 쌓이지 않도록 재료를 이송튜브 쪽으로 이송시키게 된다.

갈퀴 스크류(12)는 판 스크류(14)로부터 이송된 재료를 이어 받아서 제1이송부(41) 쪽으로 이송시키는 역할을 수행한다. 갈퀴 스크류(12)는 축부(22)의 길이에 따라 설치되는 개수가 증감될 수 있다.

제2모터(30)는 모터의 회전축에 고정되는 제2구동기어(26)를 갖고, 제2구동기어(26)는 제2축기어(24)와 맞물리게 되며, 제2축기어(24)는 축부(22)의 타단에 끼워져 고정된다. 따라서, 제2모터(30)가 회전하게 되면 그 회전력이 축부(22)에 전달되어 제2이송축(25)이 회전하며 제2이송축 수용부(28) 내부의 재료가 이송된다. 여기서 제2모터(30)의 동력 전달 구조로서 기어가 사용되었으나, 기어를 대신하여 풀리와 벨트, 체인과 스프로켓 등이 채용될 수 있다.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ'에 따른 단면도이다.

제1이송부(41)는 제2이송축(25)에 의하여 이송된 재료를 후술할 제1미끄럼판(42) 또는 계량 버킷(48)에 공급하는 역할을 수행한다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 제1이송부(41)는 회전에 의하여 재료를 이송시키는 나선 와이어(34)와, 상기 나선 와이어(34)의 일단에 연결되어 나선 와이어(34)를 회전시키는 제1이송축(2)과, 상기 나선 와이어(34)의 외측면을 둘러싸는 이송튜브(40)와, 상기 이송튜브(40)의 내주면의 일부에 설치된 지지 블록(38)을 구비한다. 상기 나선 와이어(34)의 중심은 이송튜브(40)의 중심으로부터 편심된다.

이송튜브(40)는, 도 5에 나타난 바와 같이, 원주방향 단면이 원형이다. 제1이송축(2)의 일단에는 나선 와이어(34)가 연결되며, 나선 와이어(34)는 이송튜브(40)의 내부에서 길이 방향을 따라 연장된다. 또한, 제1이송축(2)의 일단에는 제1 이송축(2)을 회전 가능하도록 지지하는 베어링(32)이 설치된다. 한편, 베어링(32)은 이송튜브(40)의 타단의 하단 부위를 막지 않도록 형성된 브라켓 등에 의하여 고정될 수 있다.

나선 와이어(34)는 제1 이송축(2)에 연결되도록 설치되어 제1 이송축(2)과 함께 회전된다. 나선 와이어(34)가 이루는 원의 외경은 이송튜브(40)의 내경보다 작으며, 지지블록(38)이 차지하는 간격(s)에 의해서 나선 와이어(34)의 중심은 이송튜브(40)의 중심으로부터 편심되어 있다. 따라서, 나선 와이어(34)와 이송튜브(40)의 내주면 사이에는 이격된 공간이 형성된다. 구체적으로, 지지블록(38)은 이송튜브(40)의 내주면에 설치되는데, 나선 와이어(34)의 외주면의 일부를 감싸고 이송튜브(40)의 내주면의 일부에 접할 수 있도록 구부러진 형상을 갖는다. 바람직하게 지지 블록(38)은 이송튜브(40)의 위쪽 내주면에 설치된다.

지지 블록(38)이 이송튜브(40)의 내주면의 일부 구역에 설치되기 때문에, 이송튜브(40)의 내주면과 나선 와이어(34) 사이의 거리는 지지 블록(38)이 위치한 곳에서 최대가 되고, 지지 블록(38)이 위치한 반대쪽에서 최소가 된다. 따라서, 도 5를 참조하면, 이송튜브(40)의 내주면과 나선 와이어(34) 사이의 간격은 나선 와이어(34)의 하단부가 가장 좁고, 지지 블록(38)이 형성된 곳의 바로 직전 부위가 가장 넓은 것으로 도시되어 있다.

이처럼, 이송튜브(40)와 나선 와이어(34) 사이의 간격이 일정하지 않기 때문에, 만약 나선 와이어(34)에 의하여 회전하면서 이송튜브(40)의 길이방향을 따라 이송되는 차잎 등의 재료가 나선 와이어(34)의 하단 부위에서 끼거나 걸리게 되더라도, 차잎 등의 재료는 지지 블록(38) 쪽으로 이동하면서 넓은 공간으로 빠져나오게 되고 다시 나선 와이어(34)의 내측면 부위의 공간으로 떨어지게 된다. 따라서, 재료가 나선 와이어(34)와 이송튜브(40)의 내주면 사이에 낀 상태가 오래 지속되지 않으므로 재료가 원활하게 이송될 수 있다.

제1모터(10)는 회전축에 고정되는 제1구동기어(6)를 갖고, 제1구동기어(6)는 제1축기어(4)와 맞물리게 되며, 제1축기어(4)는 제2축기어(24) 및 축부(22)를 관통하여 연장된 제1이송축(2)의 타단에 끼워져 고정된다. 따라서, 제1모터(10)가 회전하게 되면 그 회전력이 제1이송축(2)에 전달되어 나선 와이어(34)가 회전하고 이송튜브(40) 내부에서 차잎 등의 재료가 이송된다. 여기서, 제1모터(10)의 동력 전달 구조로서 기어가 사용되었으나, 기어를 대신하여 풀리와 벨트, 체인과 스프로켓 등이 채용될 수 있다.

제1이송축(2)과 제2이송축(25)은 동심축이지만 각각 다른 모터에 연결되어 있기 때문에 제1이송축(2)의 회전 각속도와 제2이송축(25)의 회전 각속도는 다르게 설정될 수 있다. 그리고, 제2이송축(25)의 회전 각속도는 제1 이송축(2)의 회전 각속도보다 느린 것이 바람직하다.

이 경우, 제2이송축(25)에 의하여 차잎 등의 재료는 비교적 저속으로 제2이송축 이송부(28)의 내부로부터 제1이송부(41)의 이송튜브(40) 내로 이송된다. 그리고, 이송튜브(40) 내부로 이송된 차잎 등의 재료는 뭉쳐진 채로 이송되는 것이 아니라, 회전하는 나선 와이어(34)에 의하여 이송튜브(40)의 내측면으로 빠르게 흩어지며 비교적 고속으로 이송방향으로 이송된다.

재료가 이송튜브(40)의 전체 길이방향에 걸쳐서 이송튜브(40) 내에서 비교적 균일하게 분포된 채로 이송되기 때문에, 후술할 계량 버킷(48)에 한꺼번의 많은 양의 재료가 떨어지거나, 전혀 떨어지지 않는 현상이 발생하지 않는다.

이로 인해, 계량 버킷(48)에 떨어지는 재료의 양이 시간에 따라 변하지 않고 일정하게 되며, 1회 포장분에 적절한 양의 재료를 정밀 계량하여 포장하는 것이 가능하게 되는 장점이 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 제전기(94)는 공급되는 재료의 정전기를 제거하는 기능을 수행한다. 상기 제전기(94)는 제1이송부(41)에서 재료가 토출되는 부위의 위쪽에 설치되어 있고, 재료 포장 장치가 구동하는 동안에는 아래 방향으로 하강하여 계량 버킷(48)으로 공급되는 재료의 정전기를 제거하는 기능을 수행하고, 재료 포장 장치가 구동하지 않을 때에는 다시 상승하게 된다. 그러나, 이와는 달리 제전기(94)는 언제나 고정된 위치에서 제전 기능을 수행하도록 설치될 수도 있다.

도 6은 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 공급량 조절부재가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1의 재료 포장 장치에 구비된 공급량 조절부재가 개방된 상태를 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7은 제1이송부(41)에서 제2이송부(31) 쪽을 바라본 상태를 도시한 것이다. 공급량 조절부재(70)의 개폐 상태를 명확히 표현하기 위하여 도 6 및 도 7에서 나선 와이어(34)와, 지지 블록(38)과, 축부(22)는 도시하지 않았다.

본 발명에 따른 재료 포장 장치는 가이드부(90)에 슬라이딩 가능하게 고정되는 공급량 조절부재(70)를 구비한다. 공급량 조절부재(70)는 판상 형태의 구조물로서, 이송튜브(40)의 일단에 형성된 개구부를 개폐하는 셔터부(62)와, 제1이송축(2) 또는 축부(22)를 통과하여 더 아래방향까지 셔터부(62)가 이동할 수 있도록 셔터부(62)의 일단에 형성된 셔터 슬릿(64)과, 공급량 조절부재(70)에 상하 방향으로 형성된 장공(66)과, 상기 장공(66)에 끼워지는 볼트 등과 결합하여 공급량 조절부재(70)의 개폐 정도를 조절하는 나비 너트(68)를 구비한다.

도 6에서는 장공(66)의 최상단에 나비 너트(68)와 볼트가 체결되어 있고 셔터 슬릿(64) 및 그 하부의 좁은 공간을 통해 차잎 등의 재료가 이송튜브(40) 내로 공급될 수 있다. 나비 너트(68)를 다소 돌려서 풀게되면 장공(66)이 나비 너트(68) 및 볼트를 기준으로 상하 방향으로 슬라이딩 될 수 있고, 이에 따라 공급량 조절부재(70)도 상하 방향으로 슬라이딩 된다. 도 7과 같이 장공(66)의 최하단에 나비 너트(68)와 볼트를 위치시키고 나비 너트(68)를 체결하면 도 6에 비해서 훨씬 많은 양의 재료가 이송튜브(40) 내로 공급될 수 있다.

즉, 공급량 체결 부재의 셔터부(62)가 이송튜브(40)의 일단에 형성된 개구부의 면적을 어느 정도 가리게 되는지에 따라서 이송되는 재료의 양이 조절된다. 만약, 제2이송축 수용부(28)의 내부로 과도한 양의 재료가 투입된 경우에도 공급량 조절 부재(70)의 개폐량을 조절하는 간단한 방식에 의하여 이송되는 재료의 양을 조절할 수 있다.

볼트가 장공(66)에 끼워지고 그 볼트에 나비 너트(68)가 체결되는 것을 예시적으로 설명하였으나, 나비 볼트 자체가 장공(66)에 직접 삽입될 수도 있다. 또한, 공급량 조절부재(70)는 가이드부(90)의 내측면 또는 외측면 중 어느 곳에라도 설치될 수 있다. 한편 장공(66)이 공급량 조절부재(70)에 형성된 것을 예시적으로 설명하였으나, 공급량 조절부재(70)에는 볼트 구멍만 형성되고 장공(66)은 가이드부(90)에 형성되더라도 공급량 조절부재(70)를 상하 방향으로 슬라이딩 시키면서 위치를 고정시킬 수 있다.

도 8은 계량 버킷, 로드셀 및 계량 버킷의 개폐 동작을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 제1이송부(41)로부터 이송된 재료는 제1미끄럼판(42)을 거쳐서 계량 버킷(48)에 공급된다. 만약, 재료 포장 장치가 제1미끄럼판(42)을 구비하지 않는다면, 제1이송부(41)로부터 이송된 재료는 직접 계량 버킷(48)에 공급된다. 계량 버킷(48)은 제1이송부(41)로부터 공급된 재료를 담아서 일시적으로 저장하며, 그 내부에 1회분 포장에 적절한 양이 적재되면 적재된 재료를 포장을 위하여 공급슈트(미도시)로 보내는 역할을 수행한다.

계량 버킷(48)은 제2미끄럼판(44)과, 계량 버킷 뚜껑(46)을 포함한다. 제2미끄럼판(44)은 공급된 재료가 계량 버킷(48)의 폭 방향으로 흩어지지 않고 위에서 아래 방향으로 이동할 수 있도록, 밑판과, 밑판의 양측으로부터 같은 방향으로 연장된 두 개의 측벽을 갖는다. 계량 버킷 뚜껑(46)은 제2미끄럼판(44)의 측벽에 회동가능하게 결합되며, 제2미끄럼판(44)의 밑판과 두 개의 측벽을 전체적으로 덮을 수 있는 형상으로 형성된다. 계량 버킷(48) 내부의 재료가 아래로 쏟아지지 않도록 계량 버킷 뚜껑(46)의 아래쪽 단은 막혀 있고, 계량 버킷 뚜껑(46)이 제2미끄럼판(44)으로부터 회동하여 열리게 되면 비로소 재료가 아래 방향으로 떨어지게 된다. 반면에 계량 버킷 뚜껑(46)의 위쪽 단은 개방되어 있는데, 이는 제1이송부(41)로부터 이송된 재료가 언제라도 계량 버킷(48) 내부로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.

계량 버킷(48)은 스테인레스 스틸 또는 기타 녹이 슬지 않는 재료로 형성하는 것이 바람직하며, 특히 제2미끄럼판(44)은 자석(54)에 부착될 수 있는 재질로 형성된다.

계량 버킷(48)은 계량 버킷 장착부(52)에 고정되며, 계량 버킷 장착부(52)에서 계량 버킷(48)의 제2미끄럼판(44)과 맞닿는 부분에는 자석(54)이 설치된다. 제2미끄럼판(44)은 자석(54)의 자력에 의하여 계량 버킷 장착부(52)에 결합되어 고정되므로, 계량 버킷(48)을 계량 버킷 장착부(52)로부터 쉽게 탈착할 수 있다. 제2미끄럼판(44)의 밑판의 위쪽단에는 절곡부(45)가 형성된다. 계량 버킷(48)은 그 자체의 자중에 의하여 절곡부(45)가 계량 버킷 장착부(52)의 상단에 걸리게 된다. 이와 더불어 제2 미끄럼판(44)은 자력에 의하여 계량 버킷 장착부(52)에 더욱 견고하게 고정되므로, 계량 버킷(48)이 계량 버킷 장착부(52)로부터 이탈되어 아래 방향으로 낙하하는 것이 효율적으로 방지된다.

본 발명에 따른 재료 포장 장치는 계량 버킷(48)을 쉽게 탈착할 수 있기 때문에 청소와 유지 보수가 용이한 장점이 있다.

한편, 계량 버킷 뚜껑(46)은 회동부위로부터 수평방향으로 연장된 돌기부(47)를 구비한다. 돌기부(47)의 끝단은 중앙 부위가 구부러져 있는 구동 링크(56)의 일단과 맞닿아 있고, 구동 링크(56)의 타단은 승강부재(58)에 연결된다. 승강부재(58)가 최저점에 위치하고 있을 때 계량 버킷(48)은 닫혀 있는 상태를 유지한다. 승강부재(58)가 윗방향으로 이동하게 되면, 구동 링크(56)의 타단이 밀려서 윗방향으로 이동하게 된다. 구동 링크(56)의 중앙 부위는 회동축에 연결되어 있기 때문에 구동 링크(56)의 타단이 윗방향으로 이동함에 따라 구동 링크(56)의 일단은 시계 방향으로 회동하게 되며, 구동 링크(56)의 일단이 계량 버킷 뚜껑(46)의 돌기부(47)의 끝단을 아래 방향으로 누르게 된다. 돌기부(47)의 끝단이 아래 방향으로 이동하게 되면 계량 버킷 뚜껑(46)이 열리게 된다.

한편, 계량 버킷 장착부(52)는 로드셀(50) 상에 결합된다. 로드셀(50)은 계량 버킷(48)에 저장된 재료의 중량을 정밀하게 측정하는 기구로서 그 구성은 이미 널리 알려져 있는 바 자세한 설명은 생략하기로 한다. 계량 버킷(48)으로 투입되는 재료는 로드셀(50)에 의하여 그 중량이 실시간으로 측정되며, 만약 측정값이 미리 설정된 기준값이 도달하게 되면 제어수단(미도시)이 승강부재(58)를 윗방향으로 이동시키게 되고 이미 상술한 바와 같이 계량 버킷 뚜껑(46)이 열려서 재료가 이송 슈트로 이동하게 된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

2 : 제1이송축 4 : 제1축기어
6 : 제1구동기어 10 : 제1모터
12 : 갈퀴 스크류 14 : 판 스크류
22 : 축부 24 : 제2축기어
25 : 제2이송축 26 : 제2구동기어
28 : 제2이송축 수용부 30 : 제2모터
31 : 제2이송부 32 : 고정축
34 : 나선 와이어 38 : 지지 블록
40 : 이송튜브 41 : 제1이송부
42 : 제1미끄럼판 44 : 제2미끄럼판
46 : 계량 버킷 뚜껑 48 : 계량 버킷
50 : 로드셀 52 : 계량 버킷 장착부
54 : 자석 56 : 구동 링크
58 : 승강부재 62 : 셔터부
64 : 셔터 슬릿 66 : 장공
68 : 나비 너트 70 : 공급량 조절부재
72 : 공급판 74 : 걸림쇠
76 : 고정틀 78 : 공급 슬라이드 회동부
80 : 공급 슬라이드 90 : 가이드부
92 : 프레임 94 : 제전기

Claims (7)

1. 회전에 의하여 재료를 이송시키는 나선 와이어;
   상기 나선 와이어에 연결되어 나선 와이어를 회전시키는 제1 이송축;
   상기 나선 와이어의 외측면을 둘러싸는 이송튜브; 및
   상기 이송튜브의 내주면의 일부에 설치된 지지 블록;을 구비하고,
   상기 지지블록이 차지하는 간격(s)에 의해서 나선 와이어의 중심이 이송튜브의 중심으로부터 편심된 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
2. 제1항에 있어서,
   지지 블록은 이송튜브의 위쪽 내주면에 설치된 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 재료를 공급하는 공급 슬라이드와 이송튜브 사이에 설치된 제2 이송부를 구비하며,
   상기 재료는 공급 슬라이드와 제2 이송부를 순차적으로 거쳐서 이송튜브 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
4. 제3항에 있어서,
   제1 이송축은 제2 이송부에 구비된 제2 이송축의 축부를 길이 방향으로 관통하고, 제1,2 이송축은 서로 다른 각속도로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제2 이송부에 구비된 제2 이송축의 회전 각속도는 제1 이송축의 회전 각속도보다 느린 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
6. 제3항에 있어서,
   제2 이송부는,
   회전 가능한 제2 이송축; 및,
   제2 이송축을 수용하는 제2 이송축 수용부;를 포함하며,
   제2 이송축은,
   모터의 구동력이 전달되어 회전 가능한 축부와, 상기 축부의 외주면에 경사지도록 형성되며 상기 제2이송축 수용부에 공급된 재료가 재료이송 방향 반대편의 제2 이송축 수용부의 내측면(29)에 쌓이지 않도록 이송튜브 쪽으로 이송시키는 판 스크류와, 상기 판 스크류로부터 이송튜브 방향으로 이격되고 상기 축부의 외주면에 형성되며 판 스크류로부터 이송된 재료를 이송튜브 쪽으로 이송시키는 적어도 하나 이상의 갈퀴 스크류를 구비한 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 나선 와이어 및 이송튜브로부터 공급된 재료를 담아서 일시적으로 저장하는 계량 버킷; 및
   상기 계량 버킷이 장착되는 계량 버킷 장착부;를 구비하며,
   상기 계량 버킷은 상기 계량 버킷 장착부의 자력에 의하여 결합되어 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 재료 포장 장치.

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