KR101422402B1 - 티백 제조기용 재료 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티백 제조기용 재료 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티백을 제조함에 있어 호퍼의 재료를 계량컵으로 이송시 짧은 시간에 정확한 이송이 이루어지도록 하는 티백 제조기용 재료 이송장치에 관한 것이다.
본 발명은 호퍼와 계량컵 사이에 이송관을 수평으로 설치하되, 이송관의 일단을 호퍼 하부에 위치시키고 타단을 계량컵 상부에 위치시켜 모터에 의해 회전하도록 하고, 이송관 내주연에 나선형 골을 형성하며 호퍼가 위치하는 말단에 부분적으로 관통된 재료 투입구를 형성하여 이루어진다.
이와 같은 구조에 의해 이송관 내부의 나선형 골을 이용하여 재료를 이송함으로써 소량의 이송이 가능하고, 각 골에 담기는 재료는 토출구로 갈수록 점차 양일 일정해 짐으로써 계량컵에 토출되는 재료의 양이 균일한 효과가 있으며, 이송관의 회전속도를 올려도 재료의 소량 이송 및 일정한 이송이 이루어지므로 생산량이 대폭 상승되는 효과가 있다.

Description

티백 제조기용 재료 이송장치{MATERIAL FEEDING APPARATUS OF TEABAG MANUFACTURE DEVICE}

본 발명은 티백 제조기용 재료 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티백을 제조함에 있어 호퍼의 재료를 계량컵으로 이송시 짧은 시간에 정확한 이송이 이루어지도록 하는 티백 제조기용 재료 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 티백 제조기는 일정한 양의 재료를 주머니에 담아 봉하기 위한 것으로, 재료가 담기는 호퍼와; 호퍼의 재료를 이송시키는 이송장치와; 이송장치에 의해 재료가 담기는 계량컵과; 계량컵으로 담기는 재료를 칭량하여 정해진 양이 채워지면 배출시키는 칭량장치와; 롤 형식으로 감겨있는 포재를 주머니 형상으로 씰링하여 봉하는 주머니 형성장치와; 칭량장치를 통해 배출되는 재료를 주머니로 안내하는 공급슈트; 로 구성된다. 이와 같은 구조로 이루어진 티백 제조기는 호퍼에 담긴 재료가 이송장치를 통해 계량컵으로 이송될 때 재료의 정밀한 계량을 위해 재료의 이송이 조금씩 일정하게 공급된다. 이와 같이 계량 시간이 오래 걸리므로 하나의 호퍼에 이송장치 및 계량컵을 일 방향으로 여러 개 구비하여 계량이 완료된 계량컵부터 순차적으로 배출이 이루어진다. 배출된 재료는 공급슈트를 통해 주머니에 담기고 주머니를 봉함으로써 티백제조가 완료된다.

이러한 티백 제조기는 이송장치의 일정한 재료 이송이 티백의 생산량을 좌우한다. 즉, 정밀한 계량을 위해 재료가 조금씩 일정하면서도 신속하게 계량컵으로 공급되어야 하지만, 재료의 공급량을 늘리면 뭉텅이로 공급되어 정밀한 계량이 어렵고 공급량을 줄이면 정밀한 계량이 가능하지만 시간이 오래 걸려 생산량이 저하될 수밖에 없다.

현재 알려진 이송장치의 구조는 원통 회전식, 진동식, 스크루식, 스프링식 등이 있다.

상기 원통 회전식은 등록특허 제10-0816459호에 기재된 바와 같이 재료를 경사진 원통으로 유입시킨 후 원통을 회전시켜 재료가 원통의 내주연을 따라 올라가다가 자중에 의해 낙하할 때 점점 선단으로 이동하도록 한 것으로 재료의 이송량이 일정하지 못하고 소량의 공급이 어려워 정밀한 계량을 할 수 없는 단점이 있다.

상기 진동식은 경사진 이송판에 진동을 주어 재료를 이송시키는 것으로 이송량을 일정하게 하기가 어렵고 소량의 공급도 어려우며 진동원 제거를 위해 장치가 대형화할 수밖에 없는 단점이 있다. 또한, 그 구조가 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

상기 스크루식은 등록실용신안 제20-0445676호에 기재된 바와 같이 관의 내부에 회전하는 스크루를 설치하여 재료를 이송시키는 것으로 스크루의 피치를 좁게 하면 조금씩 이송시켜 정밀한 계량이 가능하나 관의 내주면과 스크루 날개에 재료가 끼이고 강제 이송에 의해 재료가 파손되는 문제점이 있다.

상기 스프링식은 등록특허 제10-1205399호에 나타난 바와 같이 고정된 원통 내부에 회전하는 코일 스프링을 설치하여 스프링의 회전에 따라 재료가 이송되도록 한 것으로 이 또한 스프링과 원통 내주연 간에 재료의 끼임이 발생하여 재료가 파손된다. 물론 이를 방지하기 위해 스프링의 중심 축과 원통의 중심 축을 달리하는 편심을 주어 원통 내주연과 스프링 간에 간격을 형성함으로써 재료의 파손을 방지토록 한다고 기재되어 있으나 이와 같이 틈새가 커짐에 따라 재료의 정밀한 이송량은 저하될 수밖에 없고 결과적으로 정밀한 이송을 하는 데 있어 한계가 있어 신속한 계량이 어렵다. 또한, 그 구조가 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

아울러 상술한 종래의 모든 이송장치는 호퍼 내의 재료를 완전히 토출 시키지 못해 잔류 재료가 항상 발생하며 이를 제거하기 위해 에어건을 이용하거나 붓 등의 도구를 이용하여 청소해야 하는 번거로움이 있다.

KR, B1, 제10-0816459호(2008.03.18) KR, Y1, 제20-0445676호(2009.08.17) KR, B1, 제10-1205399호(2012.11.21) KR, B1, 제10-1171720호(2012.07.27)

본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 간단한 구조를 가지면서 재료의 소량 이송 및 균일한 이송이 가능토록 하여 정밀한 계량이 이루어질뿐만 아니라 신속한 계량이 가능하여 생산량을 대폭 향상시킬 수 있는 티백 제조기용 재료 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 호퍼 내의 잔류 재료가 발생하지 않고 모두 토출되도록 하여 청소할 필요가 없는 티백 제조기용 재료 이송장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치는,

호퍼와 계량컵 사이에 이송관을 수평으로 설치하되,

이송관의 일단을 호퍼 하부에 위치시키고 타단을 계량컵 상부에 위치시켜 모터에 의해 회전하도록 하고,

이송관 내주연에 나선형 골을 형성하며 호퍼가 위치하는 말단에 부분적으로 관통된 재료 투입구를 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 골은 여러 줄로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 호퍼 및 이송관은 지지대에 힌지 결합되어 각도가 조절되도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송관은 토출되는 말단에 내주연과 근접하는 정량 토출 유도판을 설치하여 과량 토출되는 재료를 정해진 곳으로 안내되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이송관 내부의 나선형 골을 이용하여 재료를 이송함으로써 소량의 이송이 가능하다.

둘째, 각 골에 담기는 재료는 토출구로 갈수록 점차 양이 일정해 짐으로써 계량컵에 토출되는 재료의 양이 균일한 효과가 있다.

셋째, 이송관의 회전속도를 올려도 재료의 원활한 이송 및 일정한 토출이 이루어지므로 생산량이 대폭 상승되는 효과가 있다.

넷째, 재료의 강제 이송이 아닌 자중에 의한 낙하를 이용하여 이송시킴으로써 재료의 원형을 그대로 유지한 채로 이송하는 효과가 있다.

다섯째, 단순히 나선형 골이 형성된 관으로 이루어짐으로써 그 구조가 매우 간단하여 조립이 용이하고 장치 제조비가 저렴한 효과가 있다.

여섯째, 이송관 자체에 형성된 재료 투입구를 통해 호퍼의 재료가 투입되기 때문에 잔량 없이 공급 가능하여 호퍼 내부를 청소할 필요가 없는 효과가 있다.

일곱째, 아울러 이송장치의 구조가 매우 간단하여 설치가 용이하고 장치 제조비가 저렴하며 재료의 끼임 및 파손을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 구조를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 각도 조절 상태를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 투입구 구조를 도시한 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 재료 이송상태를 도시한 요부 확대 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치에 토출 유도판이 설치된 상태를 도시한 예시도.
도 6, 7, 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 나선형 골을 도시한 예시도.
도 9, 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 구조를 도시한 예시도.

이하, 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 구조를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 각도 조절 상태를 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 투입구 구조를 도시한 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 재료 이송상태를 도시한 요부 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치에 토출 유도판이 설치된 상태를 도시한 예시도이고, 도 6, 7, 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 나선형 골을 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치는 호퍼(1)와 계량컵(2) 사이에 이송관(10)을 수평으로 설치하되, 이송관(10)의 일단을 호퍼(1) 하부에 위치시키고 타단을 계량컵(2) 상부에 위치되도록 설치된다.

상기 이송관(10)은 일단이 막히고 타단이 개방된 것으로 개방된 부위가 계량컵(2)에 위치하고 막힌 부위가 호퍼(1)에 위치한다. 이러한 이송관(10)은 베어링(B)에 의해 호퍼(1)로부터 회전할 수 있도록 호퍼의 하부 선후단에 지지되어 설치된다.

또한, 이송관(10)은 그 둘레에 기어(G)가 끼워져 고정 설치되고, 이송관(10)의 일측에 모터(M)를 구비하여 모터(M)에 설치된 기어(G)와 이송관(10)의 기어(G)를 치합시켜 모터(M) 구동에 의해 이송관(10)이 회전하도록 한다. 여기서 상기 모터(M)는 이송관(10)의 후단 즉, 계량컵(2)과 반대되는 호퍼(1) 쪽에 고정되고 이송관(10)의 단부에 축을 일체로 형성하여 커플링에 의한 축 결합할 수도 있다.

이러한 이송관(10)은 그 내부에 나선형 골(11)이 형성된다. 나선형 골(11)은 이송관(10)의 내주연을 일정한 깊이로 절삭하여 형성된 것으로, 이송관(10) 내부로 재료가 투입된 상태에서 이송관(10)을 회전시키면 재료가 나선형 골(11)에 위치한 상태에서 이송관(10)을 따라 회전하는 방향으로 승강하려다 자중에 의해 낙하하고 이 과정이 반복되며 이송관(10)의 선단으로 재료가 이송된다.

이와 같은 나선형 골(11)은 도 6에 도시된 바와 같이 그 간격을 촘촘히 형성하면 재료가 지속적으로 꾸준히 배출되고, 도 7에 도시된 바와 같이 외줄이 아닌 여러 줄로 형성하면 동일한 회전수에서 많은 양의 재료가 이송되며, 도 8에 도시된 바와 같이 골의 모양을 삼각 또는 사각, 반원 등으로 형성할 수도 있다.

아울러 이송관(10)은 호퍼(1)에 위치한 부위에 부분적으로 관통된 재료 투입구(12)를 형성하고, 호퍼(1)의 하부는 이송관(10)의 둘레를 감싸는 구조로 형성한다. 이송관(10)을 감싸는 범위는 이송관을 측면에서 볼 때 절반 이상을 감싸도록 한다. 이와 같은 구조에 의해 호퍼(1)의 재료는 이송관(10)의 투입구(12)를 통해 공급되는데, 이송관(10)이 회전함에 따라 투입구(12)가 상부에 위치할 때만 공급이 이루어져 투입구(12)에 해당하는 만큼의 재료만 일정하게 공급되므로 별도의 장치를 설치하지 않고도 재료가 과량 투입되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 호퍼(1)의 하부가 이송관(10)을 감싸는 구조를 가짐으로써 호퍼(1) 하부에 잔량이 존재하지 않고 모두 이송관(10)을 통해 이송되므로 잔량 제거를 위한 청소가 필요 없다.

또한, 상기 투입구(12)는 일측이 크고 타측이 점차 작아지도록 형성하여 이송관(10) 회전에 의해 투입구(12)가 상부에 위치할 때는 큰 면적으로 노출되었다가 점차 작은 면적으로 폐쇄되도록 하여 재료의 끼임을 방지하고 이송관에 부하가 발생하는 것을 방지한다.

그리고 상기 이송관(10)은 투입구(12)가 형성된 부분 맞은편에 내주연을 따라 나선형으로 돌출되는 유도 돌부(13)가 구비되어 공급된 재료가 유도 돌부(13)에 의해 선단으로 강제 이송되도록 한다. 유도 돌부(13)는 도면에 도시된 바와 같이 원형의 봉으로 형성하거나 기다란 판으로 형성할 수 있다. 이러한 유도 돌부(13)는 초기에 공급된 재료를 이송관(10) 내부로 이송시키기 위한 것으로, 이송관(10) 회전시 재료를 뒤집으면서 자체 경사면에 의해 재료를 이송하게 되어 원활한 공급이 이루어진다.

한편, 상기 호퍼(1) 및 이송관(10)은 지지대(14)에 힌지 결합되어 각도가 조절되는 구조를 가진다. 상기 지지대(14)는 티백 제조기의 본체에 고정 설치된 것으로, 그 선단과 후단에 호퍼(1)와 힌지 결합하고, 높이 조절볼트(15)를 설치하여 높이 조절볼트(15)의 회전 방향에 따라 이송관(10)의 각도가 조절되도록 한다.

또한, 상기 이송관(10)은 토출되는 말단에 내주연과 근접하는 정량 토출 유도판(16)을 설치하여 한데 뭉쳐져 부피가 큰 재료 등과 같은 불량 재료를 정해진 곳으로 안내되도록 한다. 즉, 양호한 재료는 나선형 골(11)에 묻힌 상태로 이송되어 정량 토출 유도판(16)에 간섭을 일으키기 않고 그대로 토출되지만 한데 뭉쳐져 부피가 커진 불량 재료의 경우 정량 토출 유도판(16)에 얹혀지면서 계량컵(2)으로 토출되지 않고 따로 모아져 제거된다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치를 통해 재료가 이송되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 티백 제조를 위한 재료를 선정하고 선택된 재료에 맞추어 높이 조절볼트(15)를 회전시켜 이송관(10)의 선단이 상향으로 경사지도록 조절한다. 다음으로, 모터(M)에 전원을 공급하면 모터(M)의 축이 회전하고 이에 연결된 기어(G)가 맞물려 회전하며 기어(G)와 일체화된 이송관(10)이 회전한다. 이송관(10) 회전시 투입구(12)가 상부로 위치할 때 호퍼(1)의 재료가 투입구(12)를 통해 이송관(10)으로 유입된다. 이때, 회전하는 투입구(12)는 상부에 위치할 때만 개방되므로 일정한 양의 재료만 공급된다. 이와 같이 이송관(10)의 일측에 공급된 재료는 나선형의 유도 돌부(13)에 의해 그 일부가 선단으로 강제 이송된다. 이러한 유도 돌부(13)는 반복되는 회전에 의해 계속해서 재료를 선단으로 이송시킴으로써 재료가 이송관(10)의 말단에 위치해 잔류되는 것을 방지한다.

유도 돌부(13)에 의해 선단으로 이송된 재료는 선단으로 갈수록 나선형 골(11)에만 재료가 담기게 되고 나선형 골(11)에 담긴 재료는 회전하는 이송관(10)을 따라 측방향으로 같이 승강하려다 자중에 의해 하부로 낙하하고 이 과정이 계속 반복되며 이송관(10)의 선단으로 재료가 이송된다. 이와 같이 이송되는 재료는 이송관(10)의 말단에서 낙하하여 계량컵(2)으로 토출되는데, 나선형 골(11)이 연속적으로 회전함에 따라 재료는 계속 이어져 토출된다. 결국, 소량의 재료를 지속적으로 계량컵(2)에 공급함으로써 정밀한 계량이 가능하고 이송관(10)의 회전수를 높이면 계량 속도가 빨라져 결국 생산량이 극대화된다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 구조를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 티백 제조기용 재료 이송장치의 구조를 도시한 부분 확대 사시도로서, 한약재와 같이 재료가 매우 딱딱한 경우 투입구(12)에 재료가 끼어 이송관(10)이 회전하지 못하고 멈추는 것을 방지하기 위한 것이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 이송관(10)은 길이 방향으로 슬라이딩 되도록 하며, 이송관(10)의 기어(G)와 베어링(B) 간에 스프링(S)을 설치하여 전방으로 슬라이딩 이동 후 스프링(S)에 의해 후방으로 복원되도록 한다. 그리고 이송관(10)의 일단에는 베어링(B)에 밀착되는 고정링(R)을 고정 설치하여 복원시 고정링(R)이 베어링(B)에 접촉함으로써 이송관(10)의 단부가 호퍼(1)의 내벽에 밀착되는 것을 방지한다.

이와 같은 구조에 의해 이송관(10)의 투입구(12)에 재료가 낀 경우 점차 좁아지는 투입구(12)의 경사면에 의해 재료가 이송관(10)의 후단으로 이송되어 호퍼(1)의 내벽과 접하게 되면 투입구(12)의 경사면에 의해 이송관(10)이 전방으로 슬라이딩하며 회전한다. 이때, 이송관(10)이 전방으로 슬라이딩함으로써 재료가 이송관(10)의 말단을 통해 하부로 낙하하고 이송관은 스프링(S)에 의해 다시 후방으로 슬라이딩하여 복원되면서 계속 회전하게 된다.

1 : 호퍼 2 : 계량컵 10 : 이송관
11 : 나선형 골 12 : 투입구 13 : 유도 돌부
14 : 지지대 15 : 높이 조절볼트 16 : 토출 유도판
B : 베어링 G : 기어

Claims (6)

1. 호퍼(1)와 계량컵(2) 사이에 이송관(10)을 설치하되, 이송관(10)의 일단을 호퍼(1) 하부에 위치시키고 타단을 계량컵(2) 상부에 위치시켜 모터(M)에 의해 회전하도록 하고,
   상기 이송관(10)은 내주연에 나선형 골(11)을 형성하면서 호퍼(1)가 위치하는 말단에 재료 투입구(12)를 관통 형성하며 토출되는 말단에 나선형 골(11)과 근접하는 정량 토출 유도판(16)을 설치하여 과량 이송되는 재료를 한쪽으로 포집하도록 함을 특징으로 하는 티백 제조기용 재료 이송장치.
2. 호퍼(1)와 계량컵(2) 사이에 이송관(10)을 설치하되, 이송관(10)의 일단을 호퍼(1) 하부에 위치시키고 타단을 계량컵(2) 상부에 위치시켜 모터(M)에 의해 회전하도록 하고,
   상기 이송관(10)은 내주연에 나선형 골(11)을 형성하면서 호퍼(1)가 위치하는 말단에 재료 투입구(12)를 관통 형성하고, 길이 방향으로 슬라이딩 되도록 하면서 이송관(10)의 기어(G)와 베어링(B) 간에 스프링(S)을 설치하여 전방으로 슬라이딩 이동 후 스프링(S)에 의해 후방으로 복원되도록 함을 특징으로 하는 티백 제조기용 재료 이송장치.
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