KR101369516B1 - 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 이송관을 구비하는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송관이 정방향 회전과 역방향 회전을 교대로 빠르게 반복하는 것에 의해 재료가 이송관의 내부에서 연속적이고 균일하게 분포되면서 배출구 쪽으로 이송되기 때문에 재료를 일정한 질량으로 포장할 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 이송관을 구비하는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법{Apparatus for packing provided with transporting pipe having clockwise-rotation and counterclockwise-rotation and, methods for packing using the same}

본 발명은 재료 포장장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 이송관이 정방향 회전과 역방향 회전을 교대로 빠르게 반복하는 것에 의해 재료가 이송관의 내부에서 연속적이고 균일하게 분포되면서 배출구 쪽으로 이송되기 때문에 재료를 일정한 질량으로 포장할 수 있는 재료 포장장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차잎, 녹차잎, 허브잎, 커피 및 기타 분말 등은 수요자의 편의를 위해서 일정량씩 포장되어 공급되기도 한다.

도 1은 이러한 포장을 위한 장치의 일 예를 보여준다. 상기 재료 포장장치(10)는 재료를 수납하고 공급하는 공급부(1)와, 모터(2)에 의해 서로 반대방향으로 회전되는 한 쌍의 블레이드 롤러(3)와, 모터(4)에 의해 회전되는 스크루(5)와, 스크루(5)의 회전에 연동하여 회전하는 휠(6)을 포함한다. 상기 장치(10)는 일본특허공보 특개평 8-258945호에 그 구조가 개시되어 있다.

공급부(1)로부터 공급된 재료는 스크루(5)의 회전에 의해 배출구(7)쪽으로 이동된 후 배출된다. 이 때, 휠(6)의 외주면에 형성된 기어가 스크루(5)의 날개(5a)에 맞물려 있기 때문에 스크루(5)가 회전하면 휠(6)도 회전하게 되고, 이에 따라 재료가 아래로 이동될 수 있다.

그러나, 상기 장치(10)는 날개(5a) 사이에 있는 재료가 한꺼번에 외부로 배출될 수 있기 때문에 정량 포장이 어렵다는 문제점을 갖고 있다. 즉, 스크루(5)가 회전하면 날개(5a)에 의해 재료가 배출구(7) 쪽으로 이동되는데, 날개(5a) 사이의 재료는 배출구(7)에서 일정량씩 연속적으로 배출되는 것이 아니라 한꺼번에 외부로 배출되고, 이에 따라 정확한 배출량을 맞추기가 어렵다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 날개(5a) 사이의 간격(p)을 줄인 구조가 제안되었다. 그러나, 상기 간격(p)을 줄이면 날개(5a) 사이에 재료가 끼거나 날개(5a)와 통로관(8) 사이에 재료가 끼어서 스크루(5)나 통로관(8)이 파손될 가능성이 커진다는 문제점이 있다.

아울러, 상기 문제점을 해결하기 위해서 스크루(5)를 천천히 회전시키는 방안이 제시되기도 했다. 그러나, 상기 방안은 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

나아가, 차잎, 녹차잎, 허프차잎 등과 같은 재료는 잎의 형상을 부분적으로 유지한 상태로 이송 및 포장되어야 하는데, 스크루(5)와 통로관(8) 사이에 차잎 등이 끼게 되면 부서지게 되어 차잎 등이 고유한 형상을 유지할 수 없게 된다.

그리고, 스크루(5)가 회전되면 배출구(7)에서 상기 회전방향으로 편향된 상태로 재료가 배출될 수도 있는데, 상기 편향된 배출은 재료가 포장재 또는 계량 버킷의 한쪽으로 치우치게 한다는 문제점이 있다.

한편, 상기 스크루(5) 대신에 나선형 와이어를 이용한 재료 포장장치가 제안된 바 있지만, 나선형 와이어를 이용하는 경우에도 상기 문제점은 여전히 해결되지 않는다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 차잎, 녹차잎, 허브잎, 커피 및 기타 분말 등을 연속적으로 균일(일정)하게 배출하기 때문에 정량 포장이 가능한 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차잎 등을 연속적으로 일정하게 배출하여 정량 포장이 가능하도록 하면서도 그 생산성은 그대로 유지하거나 높일 수 있는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스크루 날개(나선형 와이어) 사이에 재료가 끼거나 스크루 날개(나선형 와이어)와 통로관 사이에 재료가 낌으로써 스크루 날개(나선형 와이어) 또는 통로관이 파손되는 문제점을 해결할 수 있는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공급부로부터 공급된 차잎, 녹차잎, 허브잎 등이 부서지지 않도록 하여 그 고유한 형상이 유지되도록 할 수 있는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차잎 등이 배출구에서 회전방향으로 편향되어 배출됨으로써 한쪽으로 치우치도록 적재되는 문제점을 해결할 수 있는 재료 포장장치 및, 이를 이용한 재료 포장방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 재료 포장장치는, 재료를 공급하는 공급부; 공급부로부터 공급된 재료가 그 내부를 통해서 이송되고, 회전 가능하도록 설치된 이송관; 및, 이송관을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 회전수단;을 포함한다. 상기 정방향 회전과 역방향 회전이 교대로 반복되는 것에 의해 이송관 내부의 재료가 배출구(42) 쪽으로 이송된다.

상기 회전수단은, 이송관의 외주면에 설치된 제1 기어(43); 및 구동모터(51)로부터 구동력을 전달받고, 제1 기어(43)에 맞물리도록 설치되어 상기 구동력을 제1 기어(43)에 전달하는 제2 기어(58);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전수단은, 이송관의 외주면에 설치된 제1 기어(43); 구동모터(51)의 축에 직각이 되도록 상기 축에 설치되어 구동모터(51)의 구동력에 의해 회전되는 연결 바(52); 연결 바의 끝단에 설치된 롤러(53); 및, 롤러(53)가 삽입되어 이동할 수 있는 가이드 장공(55a)이 형성되고, 그 일측면에는 제1 기어(43)에 맞물리는 제2 기어(58)가 형성된 왕복 이동부(54);를 포함할 수 있다. 연결 바(52)의 회전에 의해 롤러(53)가 가이드 장공(55a)의 내부에서 이동하는 것에 의해 왕복 이동부(54)가 왕복이동을 하고, 이에 따라 이송관(40)이 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하게 된다.

상기 왕복 이동부는 가이드 레일(57)을 구비하고, 지지 프레임(92)에는 상기 가이드 레일(57)과 형합하는 가이드 장홈(94)이 형성되어 상기 가이드 레일(57)과 가이드 장홈(94)이 왕복 이동부의 상기 왕복 이동을 가이드할 수 있다.

한편, 상기 이송관은 복수 개가 구비될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수 개의 이송관 중의 일부에는 구동모터(51)가 설치되지 아니하며, 상기 구동모터가 설치되지 아니한 이송관의 왕복 이동부는 구동모터(51)가 설치된 이송관의 왕복 이동부와 연결되어 왕복 이동 구동력을 전달받고, 이에 따라 상기 구동모터가 설치되지 아니한 이송관도 정방향 회전과 역방향 회전을 교대로 반복할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공급부와 이송관 사이에는 공급부로부터 공급된 재료가 투입되는 이송부(30)가 구비될 수 있다. 이송부(30)는, 회전모터(38)로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 이송축(32); 및, 이송축(32)의 외주면에 설치된 이송날개(33);를 구비할 수 있다.

상기 이송관은 배출구(42)쪽이 낮아지도록 경사지게 설치될 수도 있다.

본 발명의 다른 측면인 재료 포장방법은, (a) 재료를 이송관에 공급하는 단계; 및 (b) 이송관이 정회전과 역회전을 빠르게 반복하도록 함으로써 이송관 내부의 재료가 균일하고 연속적으로 분포되도록 하면서 이송관의 배출구 쪽으로 이동되도록 하는 단계;를 포함한다.

상기 (b) 단계에서, 상기 이송관은 수직축(v)을 중심으로 -45도 ~ +45도의 각도(θ) 범위에서 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 것이 바람직하다.

상기 재료가 배출구(42)로부터 배출될 때, 정회전인 경우에는 재료가 좌측으로 편향되면서 아래로 떨어지고 역회전인 경우에는 재료가 우측으로 편향되면서 떨어지는 것에 의해 재료가 개량버킷(60)에 균일하게 적재될 수 있다.

본 발명에 따른 재료 포장장치 및 이를 이용한 재료 포장방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 차잎, 녹차잎, 허브잎, 커피 및, 기타 분말 등을 연속적으로 균일(일정)하게 배출하기 때문에 정량 포장이 가능하다.

둘째, 차잎 등을 연속적으로 일정하게 배출하여 정량 포장이 가능하도록 하면서도 그 생산성은 그대로 유지하거나 높일 수 있다.

셋째, 스크루 날개 또는 나선형 와이어를 사용하지 않기 때문에 스크루(나선형 와이어) 날개 사이에 재료가 끼거나 스크루 날개(나선형 와이어)와 통로관 사이에 재료가 낌으로써 스크루 날개(나선형 와이어) 및/또는 통로관이 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

넷째, 차잎, 녹차잎, 허브잎 등이 부서지지 않도록 하여 그 고유한 형상이 유지되도록 한다.

다섯째, 이송관이 정회전과 역회전을 교대로 반복하기 때문에 차잎 등이 계량 버킷 등에 균일하게 적재될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 재료 공급장치의 일 예를 보여주는 단면 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 공급장치를 보여주는 정면도.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대도.
도 4는 도 2의 재료 공급장치에 구비된 구동모터와 왕복 이동부를 보여주는 분해 사시도.
도 5는 도 2의 재료 공급장치에 구비된 이송관과 왕복 이동부를 보여주는 측면도.
도 6(a) 내지 도 6(d)는 도 5의 왕복 이동부가 왕복 이동함에 따라 이송관이 정방향 및 역방향으로 회전되는 것을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 재료 포장장치에서 왕복 이동부가 서로 연결된 것을 보여주는 도면.
도 8은 도 2의 재료 공급장치에 구비된 계량버킷이 작동하는 것을 보여주는 도면.
도 9(a)는 도 2의 재료 공급장치에 구비된 이송관이 정방향 회전을 할 경우에 배출구로부터 배출되는 재료가 편향되는 것을 보여주는 도면.
도 9(b)는 도 2의 재료 공급장치에 구비된 이송관이 역방향 회전을 할 경우에 배출구로부터 배출되는 재료가 편향되는 것을 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 차잎, 녹차잎, 허브잎, 커피, 기타 분말 등과 같은 재료를 일정량씩 계량하여 포장하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은, 상기 재료에만 적용될 수 있는 것은 아니고, 곡물과 같은 다른 재료에도 적용될 수 있는데, 이러한 점은 본 명세서를 참조한 당업자라면 누구라도 인정할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 재료 포장장치는 상기 재료를 일정량씩 연속적으로 계량 버킷으로 배출하는 것에 그 특징이 있고, 계량 버킷에 수납된 재료를 포장하는 것은 통상적인 방법을 사용한다. 계량 버킷에 수납된 재료를 포장하는 방법은 이 기술분야의 통상적인 기술자에게 그 구성이 잘 알려져 있고 본 발명의 특징도 아니기 때문에 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 명세서의 도면에서 x축, y축, z축은 서로 직각을 이루는 축으로서, 직각 좌표계의 세 축을 의미한다. 따라서, x축과 y축, y축과 z축, x축과 z축은 서로 직각을 이룬다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 공급장치를 보여주는 정면도이고, 도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다.

도면을 참조하면, 재료 공급장치(100)는 재료(도면에 미도시)를 공급하는 공급부(20)와, 공급부(20)의 재료가 투입되는 이송부(30)와, 이송부(30)로부터 공급된 재료가 그 내부에서 이송되면서 균일하고 연속적으로 분포된 후 외부로 배출되는 이송관(40)과, 이송관(40)을 정ㆍ역방향으로 회전시키는 회전수단(50) 및, 이송관(40)으로부터 배출된 재료를 저장하고 계량하는 계량 버킷(60)을 포함한다.

공급부(20)는 경사지도록 설치된 슬라이딩 판(21)을 갖는다. 슬라이딩 판(21)은 'Ц'형상의 단면을 갖는다.

슬라이딩 판(21)은 재료가 슬라이딩 될 수 있도록 경사지게 설치되는데, 상기 경사는 작업속도(이송관(40)으로부터 재료가 배출되는 속도)와, 재료와 슬라이딩판(21)의 마찰, 재료 사이의 마찰 등을 고려하여 정해질 수 있다.

또한, 슬라이딩 판(21)을 따라 이동하는 재료에 포함된 불순물을 작업자가 골라내는 경우에는 작업자가 상기 불순물을 골라낼 수 있도록 너무 빠른 속도로 재료가 이동되지 않게 상기 경사각도가 정해져야 한다. 슬라이딩 판(21)은 축(23)을 중심으로 회동 가능하기 때문에 상기 경사 각도를 조절할 수 있다.

이송부(30)는 내부공간(31)과, 내부공간(31)에 설치된 이송축(32) 및, 이송축(32)의 외주면에 설치된 이송날개(33)를 구비한다.

내부공간(31)에는 슬라이딩 판(21)으로부터 떨어진 재료가 수납되는데, 상기 수납된 재료는 이송 날개(33)에 의해 이송관(40)으로 이동된다.

이송축(32)은 회전모터(38)에 의해 회전되고, 이송날개(33)는 상기 회전에 의해 회전되면서 재료를 이송관(40) 쪽으로 이동시킨다. 한편, 이송축(32) 중 내측면(34)과 근접한 부분에는 평평한 판 형상의 날개(35)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 날개(35)는 내측면(34) 쪽의 재료를 앞쪽으로 밀어냄으로써 재료가 내측면(34) 쪽에 쌓이는 것을 방지한다.

이송관(40)은 원통 형상을 갖고, 그 내부를 통해서 재료가 이동된다. 이송관(40)은 베어링(41)에 의해 회전 가능하도록 지지 프레임(90)(92)에 설치된다. 이송관(40)의 후단은 내부공간(31)과 연통되고, 이송관(40)의 선단(배출구)(42)으로부터 배출된 재료는 계량 버킷(60)으로 떨어진다.

본 발명에 따른 기술적 사상은 이송관(40)을 정ㆍ역방향으로 교대로 빠르게 반복 회전시키는 것에 의해 재료를 이송시키면서 균일하게 분포되도록 하고 이에 따라 재료가 배출구(42)로부터 연속적으로 일정하게 배출한다. 따라서, 이송관(40)의 내부에는 스크루(도 1의 5) 또는 나선형 와이어가 설치될 필요가 없다. 스크루(5) 또는 나선형 와이어가 구비되지 않으므로 스크루 날개(5a) 사이 또는 나선형 와이어에 재료가 끼거나 스크루 날개(5a, 또는 나선형 와이어)와 관(8) 사이에 재료가 끼는 문제점을 해결할 수 있다.

다만, 필요에 따라서는 상기 스크루(5) 또는 나선형 와이어가 설치될 수도 있다.

이송관(40)의 외주면 중 일부에는 제1 기어(43)가 형성된다. 제1 기어(43)는 제2 기어(58)와 맞물리고, 이에 따라 왕복 이동부(54)의 왕복 직선 운동은 이송관(40)의 정ㆍ역방향 회전 운동으로 변환된다.

상기 회전수단(50)은 이송관(40)을 정방향 및 역방향으로 회전시킨다. 상기 회전수단은 상기 제1 기어(43)와, 구동모터(51)의 구동력에 의해 회전하는 연결 바(52)와, 연결 바(52)의 끝단에 설치된 롤러(53)와, 일측면에 제2 기어(58)가 형성된 왕복 이동부(54)를 구비한다.

연결 바(52)는, 도 4에 나타난 바와 같이, 구동모터(51)의 축(51a)에 직각이 되도록 설치된다. 따라서, 구동모터(51)가 작동되면 연결 바(52)의 끝단에 설치된 롤러(53)는 원 운동을 하게 된다. 한편, 롤러(53)는 연결 바(52)에 회전이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

왕복 이동부(54)는 가이드 장공(55a)이 형성된 제1 패널(55)과, 일측면에 제2 기어(58)가 형성된 제2 패널(56)을 포함한다.

제1 패널(55)은 볼트(도면에 미도시) 또는 접착제 등에 의해서 제2 패널(56)에 결합된다. 가이드 장공(55a)은, 도 5에 나타난 바와 같이, 롤러(53)가 삽입되어 이동될 수 있는 장공이다.

제2 패널(56)은 그 일측면에 형성된 제2 기어(58)와, 가이드 레일(57)을 포함한다. 가이드 레일(57)은 지지 프레임(92)에 형성된 가이드 장홈(94)에 의해 가이드되면서 이동된다.

이송관(40)는 복수 개가 구비될 수 있는데, 도 5는, 예시적으로, 세 개의 이송관(40)이 병렬적으로 배치된 것을 보여준다. 각각의 이송관(40)에는 구동모터(51)와 왕복 이동부(54)가 설치되고, 이에 따라 각각의 이송관(40)은 다른 이송관(40)의 회전과는 독립적으로 정ㆍ역방향으로 회전된다.

도 6(a) 내지 도 6(d)에 나타난 바와 같이, 롤러(53)가 가이드 장공(55a)에 삽입된 상태에서 원(c)을 그리면서 이동을 하면 왕복 이동부(54)가 직선 왕복이동을 하게 되고, 이에 따라 이송관(40)이 정ㆍ역방향 회전을 하게 된다. 이러한 구성은 본 발명의 핵심적인 기술적 사상 중의 하나이므로 아래에서 상세히 설명하기로 한다. 한편, 아래에서는 설명의 편의를 위해, 이송관(40)이 시계방향으로 회전하는 것을 정방향 회전이라 하고 이송관(40)이 반시계 방향으로 회전하는 것을 역방향 회전이라고 하기로 한다.

먼저, 도 6(a)는 롤러(53)가 가이드 장공(55a)의 상단에 위치한 경우를 보여주는데, 구동모터의 축(51a)에 대해서 롤러(53)가 0도를 이룬다. 이 때에는 제2 기어(58)의 중앙이 제1 기어(43)의 중앙 또는 중앙 부근에 위치할 수 있다.

이어서, 도 6(b)에 나타난 바와 같이, 구동모터(51)가 작동되어 롤러(53)가 원(c)을 그리면서 시계방향으로 회전하면 왕복 이동부(54)가 우측(+y 방향)으로 이동하고, 이송관(40)은 시계방향으로 회전하게 되며, 롤러(53)는 가이드 장공(55a)의 중간 높이에 위치하게 된다. 이 때, 구동모터(51)의 축(51a)에 대해서 롤러(53)는 90도를 이룬다.

롤러(53)가 시계방향으로 더 회전하면, 도 6(c)에 나타난 바와 같이, 왕복 이동부(54)가 좌측(-y 방향)으로 이동하고, 이송관(40)은 반시계방향으로 회전하게 되며, 롤러(53)는 가이드 장공(55a)의 하단에 위치하게 된다. 이 때, 구동모터의 축(51a)에 대해서 롤러(53)는 180도를 이룬다.

이러한 상태에서 롤러(53)가 시계방향으로 더 회전하면, 도 6(d)에 나타난 바와 같이, 왕복 이동부(54)가 좌측(-y 방향)으로 더 이동하고, 이송관(40)은 반시계방향으로 더 회전하게 되며, 롤러(53)는 가이드 장공(55a)의 중간 높이에 위치하게 된다. 이 때, 구동모터의 축(51a)에 대해서 롤러(53)는 270도를 이룬다.

이어서, 롤러(53)가 시계방향으로 더 회전하면, 도 6(a)에 나타난 바와 같이, 왕복 이동부(54)가 우측(+y 방향)으로 이동하고, 이송관(40)은 시계방향으로 회전하게 되며, 롤러(53)는 가이드 장공(55a)의 상단에 위치하게 된다.

위와 같이, 이송관(40)은 -θ ~ +θ의 범위에서 정회전과 역회전을 교대로 반복한다. 롤러(53)의 각도가 90도일 때 이송관(40)의 정방향 회전각(+θ)이 최대로 되고(도 6(b)), 롤러(53)의 각도가 270도일 때 이송관(40)의 역방향 회전각(-θ)이 최대로 된다(도 6(d)).

재료를 효과적으로 이송하기 위해서는 재료에 따라 적절한 회전각도 범위(-θ ~ +θ)가 정해져야 한다. 회전각도 범위(-θ ~ +θ)가 너무 크면 장치(100)가 진동할 우려가 있고, 회전각도 범위(-θ ~ +θ)가 너무 작으면 이송관(40) 내부에서 재료를 균일하게 분포시키는 데에 지장이 생길 수 있다.

통상적인 차잎, 녹차잎 등과 같은 재료의 경우, 이송관(40)은 -45도 ~ +45도 범위에서 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 수직축(V, 도 6(a) 내지 도 6(d)에서 +z축)을 중심으로 이송관(40)이 ± 45도 이내에서 정ㆍ역방향으로 회전을 반복하는 것이 바람직하다.

한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수 개의 이송관(40)이 연결봉(80)에 의해서 서로 연결된 것을 보여준다. 도 7에서 도 1 내지 도 6의 도면 참조부호와 동일한 도면 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

복수 개의 이송관(40) 중의 일부, 바람직하게는 하나의 이송관(40)에만 구동모터(51)와 연결 바(52) 및 롤러(53)가 설치되고, 나머지 이송관(40)에는 구동모터(51)와 연결 바(52) 및 롤러(53)가 설치되지 아니한다. 따라서, 하나의 구동모터(51)의 구동력이 연결봉(80)에 의해 나머지 이송관(40)으로 전달되고, 이에 따라 상기 나머지 이송관(40)의 정ㆍ역방향 회전이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 이송관(40)의 정ㆍ역방향 회전이 교대로 빠르게 반복되면 이송관(40) 내부의 재료가 이송관(40)의 길이방향을 따라 균일하게 분포되고, 이에 따라 재료가 배출구(42)를 통해서 연속적이고 균일하게 배출된다.

상기 배출된 재료는 계량 버킷(60)으로 떨어진다. 도 8은 계량버킷(60)이 작동되는 것을 보여준다.

계량버킷(60)은 수납부(61)와, 수납부(61)에 수납된 재료의 질량을 측정하는 로드셀(62)과, 수납부(61)를 개폐하는 덮개(63) 및, 덮개(63)의 개폐를 조절하는 실린더(64)를 구비한다.

수납부(61)는 그 내부에 수납공간을 갖고 그 상단과 하단은 개방되어 있다. 상기 개방된 상단을 통해서 재료가 떨어진다. 그리고, 덮개(63)가 열리면 상기 하단을 통해서 재료가 아래로 떨어진다. 화살표(68)는 재료가 배출구(42)로부터 수납부(61)로 떨어지는 것을 나타내고, 화살표(69)는 상기 하단을 통해 재료가 아래로 떨어지는 것을 나타낸다.

수납부(61)는 자석(65)에 의해 장착부(66)에 착탈 가능하도록 설치되는 것이 바람직한데, 이것은 수납부(61) 또는 덮개(63)를 청소하거나 수리할 경우 수납부(61)와 덮개(63)를 떼어낸 후 작업하는 것이 편리하기 때문이다.

덮개(63)는 회동축(63a)을 중심으로 회동 가능하도록 설치된다. 따라서, 실린더(64)가 신장하면 덮개(63)가 열리게 되고 실린더(64)가 수축하면 덮개(63)가 닫히게 된다. 도 8에서 점선은 덮개(63)가 열린 경우를 나타낸다.

로드셀(62)에 의해서 측정된 재료의 질량이 미리 정해진 기준에 도달하면 실린더(64)가 신장하여 덮개(63)를 개방하고, 이에 따라 수납부(61)에 수납된 재료가 아래로 떨어진다.

아래로 떨어진 재료는 미끄럼판(70)을 타고 이동한 후, 포장재에 의해 포장된다. 상기 포장 과정은 공지의 기술이고 당업자에게 잘 알려져 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 배출구(42)를 통해 아래로 떨어진 재료는 수납부(61)에 수납된다. 이 때, 이송관(40)이 정ㆍ역방향으로 교대로 반복 회전하는 것은 수납부(61)에 떨어지는 상기 재료가 한쪽으로 쏠리는 것을 방지한다.

도 9(a)는 이송관(40)이 정방향으로 회전되는 경우에 아래로 떨어지는 재료를 화살표로 나타내는데, 상기 정방향 회전에 의해 재료가 좌측(-y 방향)으로 편향된 것을 보여준다.

한편, 도 9(b)는 이송관(40)이 역방향으로 회전되는 경우에 아래로 떨어지는 재료를 화살표로 나타내는데, 상기 역방향 회전에 의해 재료가 우측(+y 방향)으로 편향된 것을 보여준다.

이송관(40)이 정ㆍ역방향으로 교대로 반복 회전하면 상기 좌측 편향과 우측 편향이 교대로 이루어지고, 이에 따라 수납부(61)에 재료가 균일하게 수납될 수 있다.

그러면, 본 발명에 따른 재료 포장장치의 작동과정을 설명하기로 한다.

먼저, 재료를 슬라이딩 판(21)에 투입하면 재료는 슬라이딩 판(21)을 타고 아래로 미끄러져 내려간다. 이 때, 재료가 슬라이딩 판(21)을 타고 내려가는 동안에 작업자는 재료에 포함된 불순물을 제거할 수도 있다.

슬라이딩 판(21)을 타고 아래로 이동한 재료는 내부공간(31)으로 이동한다. 내부공간(31)에서 재료는 평판형상의 날개(35)와 이송 날개(33)에 의해 이송관(40)으로 이송된다. 이송축(32)의 회전속도는 배출구(42)에서의 재료 배출속도, 재료 투입속도 등을 고려하여 정해질 수 있다.

이송관(40)으로 이동된 재료는 이송관(40)의 정ㆍ역방향 회전에 의해 이송관(40)의 내부에서 균일하고 연속적으로 분포되면서 배출구(42)쪽으로 이송된다. 즉, 이송관(40)은 정방향 회전과 역방향 회전을 교대로 빠르게 반복하고, 이에 따라 재료가 이송관(40)의 길이방향을 따라 균일하고 연속적으로 분포되면서 배출구(42)쪽으로 이송된다. 한편, 상기 재료의 이송속도를 높이기 위해서 이송관(40)을 아래로 약간 경사지도록 배치할 수도 있다.

이와 같이 이송된 재료는 배출구(42)를 통해서 연속적이고 균일하게 배출되어 수납부(61)로 떨어진다. 재료가 배출구(42)를 통해서 연속적이고 균일하게 배출되는 것은, 재료가 덩어리 상태로 배출되는 경우 및/또는 재료가 불연속적으로 배출되는 경우에 비해, 제품의 질량을 일정하게 하는데 도움이 된다.

수납부(61)에 채워진 재료의 질량이 미리 정해진 기준 질량에 도달하면 실린더(64)가 신장하여 덮개(63)를 개방하고, 덮개(63)가 개방되면 수납부(61)에 저장되었던 재료가 아래로 떨어진다. 재료가 아래로 떨어진 후에는 실린더(64)가 수축하여 덮개(63)가 닫히고, 수납부(61)에는 재료가 다시 채워진다.

20 : 공급부 30 : 이송부
40 : 이송관 50 : 회전수단
60 : 계량버킷 70 : 미끄럼판
100 : 재료 포장장치

Claims (10)

1. 재료를 공급하는 공급부(20);
   공급부로부터 공급된 재료가 그 내부를 통해서 이송되고, 회전 가능하도록 설치된 이송관(40); 및
   이송관을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 회전수단(50);을 포함하고,
   상기 정방향 회전과 역방향 회전이 교대로 반복되는 것에 의해 이송관(40) 내부의 재료가 배출구(42) 쪽으로 이송되고,
   공급부와 이송관 사이에는 공급부로부터 공급된 재료가 투입되는 이송부(30)가 구비되고,
   이송부(30)는,
   회전모터(38)로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 이송축(32); 및
   이송축(32)의 외주면에 설치된 이송날개(33);를 구비하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
2. 재료를 공급하는 공급부(20);
   공급부로부터 공급된 재료가 그 내부를 통해서 이송되고, 회전 가능하도록 설치된 이송관(40); 및
   이송관을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 회전수단(50);을 포함하고,
   상기 정방향 회전과 역방향 회전이 교대로 반복되는 것에 의해 이송관(40) 내부의 재료가 배출구(42) 쪽으로 이송되고,
   회전수단은,
   이송관의 외주면에 설치된 제1 기어(43); 및
   구동모터(51)로부터 구동력을 전달받고, 제1 기어(43)에 맞물리도록 설치되어 상기 구동력을 제1 기어(43)에 전달하는 제2 기어(58);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
3. 재료를 공급하는 공급부(20);
   공급부로부터 공급된 재료가 그 내부를 통해서 이송되고, 회전 가능하도록 설치된 이송관(40); 및
   이송관을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 회전수단(50);을 포함하고,
   상기 정방향 회전과 역방향 회전이 교대로 반복되는 것에 의해 이송관(40) 내부의 재료가 배출구(42) 쪽으로 이송되고,
   회전수단은,
   이송관의 외주면에 설치된 제1 기어(43);
   구동모터(51)의 축에 직각이 되도록 상기 축에 설치되어 구동모터(51)의 구동력에 의해 회전되는 연결 바(52);
   연결 바의 끝단에 설치된 롤러(53); 및
   롤러(53)가 삽입되어 이동할 수 있는 가이드 장공(55a)이 형성되고, 그 일측면에는 제1 기어(43)에 맞물리는 제2 기어(58)가 형성된 왕복 이동부(54);를 포함하고,
   연결 바(52)의 회전에 의해 롤러(53)가 가이드 장공(55a)의 내부에서 이동하는 것에 의해 왕복 이동부(54)가 왕복이동을 하고, 이에 따라 이송관(40)이 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
4. 제3항에 있어서,
   왕복 이동부는 가이드 레일(57)을 구비하고, 지지 프레임(92)에는 상기 가이드 레일(57)과 형합하는 가이드 장홈(94)이 형성되어 상기 가이드 레일(57)과 가이드 장홈(94)이 왕복 이동부의 상기 왕복 이동을 가이드 하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
5. 제3항에 있어서,
   이송관은 복수 개가 구비되고,
   복수 개의 이송관 중의 일부에는 구동모터(51)가 설치되지 아니하며, 상기 구동모터가 설치되지 아니한 이송관의 왕복 이동부는 구동모터(51)가 설치된 이송관의 왕복 이동부와 연결되어 왕복 이동 구동력을 전달받고, 이에 따라 상기 구동모터가 설치되지 아니한 이송관도 정방향 회전과 역방향 회전을 교대로 반복하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   공급부와 이송관 사이에는 공급부로부터 공급된 재료가 투입되는 이송부(30)가 구비되고,
   이송부(30)는,
   회전모터(38)로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 이송축(32); 및
   이송축(32)의 외주면에 설치된 이송날개(33);를 구비하는 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
7. 재료를 공급하는 공급부(20);
   공급부로부터 공급된 재료가 그 내부를 통해서 이송되고, 회전 가능하도록 설치된 이송관(40); 및
   이송관을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 회전수단(50);을 포함하고,
   상기 정방향 회전과 역방향 회전이 교대로 반복되는 것에 의해 이송관(40) 내부의 재료가 배출구(42) 쪽으로 이송되고,
   이송관은 배출구(42)쪽이 낮아지도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 재료 포장장치.
8. (a) 재료를 이송관에 공급하는 단계; 및
   (b) 이송관이 정회전과 역회전을 빠르게 반복하도록 함으로써 이송관 내부의 재료가 균일하고 연속적으로 분포되도록 하면서 이송관의 배출구(42) 쪽으로 이동되도록 하는 단계;를 포함하고,
   상기 재료가 배출구(42)로부터 배출될 때, 정회전인 경우에는 재료가 좌측으로 편향되면서 아래로 떨어지고 역회전인 경우에는 재료가 우측으로 편향되면서 떨어지는 것을 특징으로 하는 재료 포장방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 이송관은 수직축(v)을 중심으로 -45도 ~ +45도의 각도(θ) 범위에서 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하는 것을 특징으로 하는 재료 포장방법.
   
   
10. 삭제

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