KR102139950B1 - 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어의 중앙부분을 자력의 반반력으로 이격 부양시켜 이송대상물이 올려지더라도 마찰저항을 최소화와 금속이나 비중이 다른 이물질의 비정상적 투입 여부를 실시간으로 모니터링 가능한 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식품회사에서 식품을 다음 공정으로 이송시키 위한 컨베이어 장치에 관한 것으로, 전원을 공급받아 전자석으로 활성화하는 전자석부, 상기 전자석부에 감싸지며 자기력에 의해 이격 부상하는 벨트부, 상기 벨트부에 올려져 이송하는 이송대상물에 의한 자기력변화를 판별하는 모니터부로 구성하여; 영구자석과 전자석을 이용하여 마찰 면적을 최소화한 상태로 이송대상물을 이송함으로써 이송속도가 빠른 효과가 있다.

Description

이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치{Conveyor devices for food contamination check and reduced friction}

본 발명은 식품용 컨베이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력을 이용하여 부양시켜 마찰저항을 최소화하며 실시간으로 모니터링 할 수 있는 것으로 식료품 운송업체나 식품 후가공 업체, 식품 가공업체, 식품 포장업체에 적용하여 이용할 수 있는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 컨베이어는 재료 또는 화물을 일정한 거리 사이를 자동으로 연속 운반하는 기계장치이다.

또한, 제조공장 또는 가공공장 등에서는 공장 내에서의 부품 또는 재료를 운반 또는 반제품의 이송에 쓰이고, 광산, 항만 등에서는 석탄, 광석, 화물의 운반에 이용되며, 건설현장에서는 흙과 모래의 운반 등에 널리 사용되고 있다.

한편, 사용되는 컨베이어의 벨트에 이물질이 끼거나 묻는 경우가 발생하게 되며, 이렇게 부착된 이물질이 컨베이어의 기계요소에 부정적 영향을 주게 된다.

또한, 컨베이어 벨트가 오염됨에 따라 운송되는 제품 및 재료 등에 영향을 주어 생산효율이 저감되는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 벨트 컨베이어 청소장치가 개발되고 있으며, 이에 관한 대표적인 예가 하기 특허문헌1(이하, '종래기술'이라 한다)에 개시되어 있다.

종래기술은 벨트 컨베이어용 청소장치에 관한 것으로, 슈트에 장착되는 지지부와, 지지부에 결합되는 결합부와, 결합부에 인접되고 좌우 이송되는 조절부와, 조절부에 인접되고 벨트에 부착된 이물질을 제거하는 청소부 및 결합부와 조절부 및 청소부를 연결하는 고정부를 포함한다.

또한, 종래기술에 다른 벨트 컨베이어용 청소장치는 조절부의 좌우 이송에 따라 청소부에 가해지는 텐션이 조절됨으로써, 과도한 텐선에 의한 벨트의 손상을 방지하는 효과가 있다.

이에 따라, 컨베이어의 벨트에 부착된 이물질을 제거하여 컨베이어의 유지보수가 용이하며, 장비의 수명이 증대됨에 따라 이물질에 따른 문제점을 해소하였다.

하지만, 종래기술에 따른 벨트 컨베이어용 청소장치는 위생 및 청결관리가 중요한 식품제조공장 또는 가공공장에서는 사용하기 어려운 문제점이 남아 있어 보다 개선된 형태의 개발이 필요하다.

한편, 식재료와 가공된 식품이 컨베이어 벨트를 통해 운반됨에 따라 컨베이어 벨트를 물로 세척하는 것이 일반적이며, 실제 식재료 또는 식품 가공공장에서는 컨베이어를 사용 후 작업자가 직접 물을 뿌려 세척하게 된다.

또한, 식재료의 종류 또는 공정의 단계에 따라 컨베이어 벨트에 직접 닿아 운송되는 경우가 있어 물을 사용하는 세척을 통한 컨베이어 벨트의 위생 및 청결관리가 더욱 중요하다.

더욱이, 제조 및 가공환경에 따라 식품의 위생과 안전이 좌우됨에 따라, 식품제조2또는 식품가공 공정에 있어서 컨베이어와 컨베이어 벨트의 청결을 목적으로 하는 세척기는 핵심적으로 갖추어야 한다.

아울러, 종래 기술에 따른 컨베이어 벨트 중 특히 식품을 운반하는데 사용하는 컨베이어 벨트는 비교적 중량이 가변운 식품을 운반에 이용더라도 고속이송 작동 및 마찰이 많이 발생하여 부품의 마모가 많이 발행하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술에 따른 컨베이어 벨트는 식품에 금속물질이나 식품을 구성하는 주 물질 외에 다른 물질의 비정상적 첨가시 구분하지 못하는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 컨베이어 구조가 간단하여 수리 및 교체가 간편하며 자력에 의한 부상 이송으로 마찰을 최소화하고 식품에 비 정상적인 물질이 첨가시 실시간으로 판독할 수 있도록 개선된 컨베이어벨트장치가 절실히 요구되는 실정이다.

공개특허 제10-2014-0146363호 (컨베이어 벨트 세척기) 등록특허 제10-1908676호 (냉동식품용 컨베이어 장치)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영구자석과 전자석을 이용하여 마찰 면적을 최소화한 상태로 이송대상물을 이송하도록 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 영구자석과 전자석에 의해 발생하는 자기력선의 변화를 이용하여 이송대상물에 혼합된 금속성 이물질을 판별할 수 있도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 이송방향을 따라 다수개의 롤러를 이용하지 않아 구조가 간편하며 진동 및 소음이 발생하지 않도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 벨트와 전자석판넬만의 구성으로 구조가 간단하여 수리 및 세척이 간단하도록 하는 데 있다.

여기서, 본 발명의 또 다른 목적은 전자석패널의 길이를 자유롭게 조정할 수 있어 이송길이에 대한 구조적인 변화가 용이하도록 하는 데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치는 컨베이어 장치에 있어서, 구동측과 종동측의 사이에 설치되는 전자석부, 상기 구동측과 종동측의 구동의 회전되도록 맞물림되면서 전자석부의 자력에 대응하는 영구자석을 내면에 다수개로 설치하여 영구자석과 동일 극성을 띄도록 전자석부가 작동하면 자력의 반발력에 의해 영구자석과 전자석부의 사이가 부상된 상태로 회전하는 벨트부, 상기 벨트부에 올려지는 이송대상물에 의한 자력선 변화를 실시간으로 모니터링하는 모니터부를 구성하는 것을 제공한다.

그리고, 상기 구동측과 종동측은 전자석부의 양 끝단 내측에 끼워져 외측으로 노출하는 구동기어와 종동기어를 각각 구성하는 것을 제공한다.

아울러, 상기 전자석부는 종 단면이 타원 링 형태로 서로 마주보게 길이방향 양끝에는 구동기어와 종동기어가 노출되는 네모난 형태의 노출홀을 관통하게 형성하는 전자석패널, 상기 전자석패널의 폭 방향 외면 양 끝단을 따라 전원의 공급 여부에 따라 전자석의 전환하는 전자석패드를 형성하며, 상기 전자석패드는 별도의 제어부를 통해 제어되도록 구성하는 것을 제공한다.

또한, 상기 벨트부는 띠 형태의 벨트 내면에 구동기어와 종동기어가 물림하는 기어홈을 형성하며, 상기 벨트의 폭 방향 내면 양 끝단을 따라 전자석패드와 대응하는 영구자석을 구성하는 것을 제공한다.

한편, 상기 전자석패널에는 하나 이상의 자력선을 감지하는 감지패널의 감지신호가 제어부를 통해 디지털신호로 전환하여 모니터부에 전달하여 모니터부에서 자력선 정보를 표시하도록 구성하는 것을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 영구자석과 전자석을 이용하여 마찰 면적을 최소화한 상태로 이송대상물을 이송함으로써 이송속도가 빠른 효과가 있다.

그리고, 영구자석과 전자석에 의해 발생하는 자기력선의 변화를 이용하여 이송대상물에 혼합된 금속성 이물질을 판별할 수 있어 식품 안정성을 증대하는 효과가 있다.

더불어, 이송방향을 따라 다수개의 롤러를 이용하지 않아 구조가 간편하며 진동 및 소음이 발생하지 않아 쾌적한 작업환경이 조성되며 고장이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

아울러, 벨트와 전자석판넬만의 구성으로 구조가 간단하며 벨트를 쉽게 분리할 수 있어 수리 및 세척이 간단하도록 하는 효과가 있다.

여기서, 전자석패널의 길이를 자유롭게 조정할 수 있어 이송길이에 대한 구조적인 변화가 용이하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치의 결합사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치의 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 전자석부의 사시도,
도 6은 다른 실시 예에 따라 연장패널에 의해 연결되는 전자석부의 분해사시도,
도 7은 도 6에 따른 결합 사시도,
도 8에서 도면 a는 벨트부의 벨트에 올려진 정상적인 이송대상물이 올려진 상태의 단면도, 도면 b는 이송대상물에 자성이물질이 포함되어 있지 않아 전자석패드와 영구자석간의 균일한 자기력선을 나타내는 표시도,
도 9에서 도면 a는 벨트부의 벨트에 올려진 비 정상적인 이송대상물이 올려진 상태의 단면도, 도면 b는 이송대상물에 자성이 물질이 포함되어 있어 전자석패드와 영구자석간의 불 균일한 자기력선을 나타내는 표시도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이하 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치는 산업현장, 다양한 이송공장, 분류공장에서 일반적으로 사용하는 컨베이어 장치에 관한 것으로 본 발명에서는 특히 식품회사에서 식품을 다음 공정으로 이송시키 위한 컨베이어 장치에 관한 것으로, 전원을 공급받아 전자석으로 활성화하는 전자석부(30), 상기 전자석부(30)에 감싸지며 자기력에 의해 이격 부상하는 벨트부(40), 상기 벨트부(40)에 올려져 이송하는 이송대상물(S)에 의한 자기력변화를 판별하는 모니터부(50)로 컨베이이장치(100)을 구성한다.

상기 컨베이이장치(100)는 구동측(10)과 종동측(20)의 사이에 설치되는 전자석부(30)를 형성한다.

상기 전자석부(30)의 구동측(10)과 종동측(20)은 지지프레임(35)에 의해 지지되는 원통 형상의 브라켓(36)을 설치한다.

상기 브라켓(36)에는 각각 구동모터(12)와 종동모터(22)를 일측에 고정 설치한다.

상기 구동측(10)과 종동측(20)은 전자석부(30)의 양 끝단 내측에 끼워져 외측으로 노출하는 구동기어(11)와 종동기어(21)를 각각 설치하는데, 상기 구동기어(11)와 종동기어(21)는 구동드럼(13)과 종동드럼(23)의 외면에 각각 설치하며, 상기 구동드럼(13)과 종동드럼(23)은 구동모터(12)와 종동모터(22)의 작동으로 회전하도록 설치한다.

상기 전자석부(30)는 종 단면이 타원 링 형태로 서로 마주보게 길이방향 양끝에는 구동기어(11)와 종동기어(21)가 노출되는 네모난 형태의 노출홀(31)을 관통하게 형성하는 전자석패널(32)을 브라켓(36)에 고정되도록 설치한다.

상기 전자석패널(32)의 폭 방향 외면 양 끝단을 따라 전원의 공급 여부에 따라 전자석의 전환하는 전자석패드(33)를 설치한다.

상기 전자석패드(33)는 별도의 제어부(60)를 통해 제어되도록 연결한다.

상기 전자석패널(32)에는 하나 이상의 자력선을 감지하는 감지패널(34)의 감지신호가 제어부(60)를 통해 디지털신호로 전환하여 모니터부(50)에 전달하여 모니터부(50)에서 자력선 정보를 표시하도록 구성한다.

상기 감지패널(34)을 전자석패드(33)와 벨트부(40)의 영구자석(43) 간에 발생하는 자기력선을 감지하는 것으로 실시간으로 데이터를 모니터부(50)로 전달한다.

한편, 상기 구동측(10)과 종동측(20)의 구동의 회전되도록 맞물림되면서 전자석부(30)의 자력에 대응하는 영구자석(43)을 내면에 다수개로 설치하여 영구자석(43)과 동일 극성을 띄도록 전자석부(30)가 작동하면 자력의 반발력에 의해 영구자석(43)과 전자석부(30)의 사이가 부상된 상태로 회전하는 벨트부(40)를 형성한다.

상기 벨트부(40)는 띠 형태의 벨트(41) 내면에 구동기어(11)와 종동기어(21)가 물림하는 기어홈(42)을 형성한다.

상기 벨트(41)는 연질의 고무재질로 형성함이 바람직하며 기어홈(42)은 구동기어(11)와 종동기어(21)가 유입 및 이탈이 원활하도록 단면은 반 원형으로 형성함이 바람직할 것이다.

상기 벨트(41)의 폭 방향 내면 양 끝단을 따라 전자석패드(33)와 대응하는 영구자석(43)을 설치한다.

상기 영구자석(43)은 N극이나 S극으로 모두 동이한 극성을 갖도록 형성하며 전자석패드(33)는 전원의 공급으로 활성화시 영구자석(43)과 동일한 극성이 나타나도록 설치한다.

아울러, 상기 벨트부(40)에 올려지는 이송대상물(S)에 의한 자력선 변화를 실시간으로 모니터링하는 모니터부(50)를 구성한다.

상기 모니터부(50)는 전자석패널(32) 및 감지패널(34)에 연결되는 제어부(60)와 전기적, 신호적으로 연결되어 감지패널(34)에서 감지되는 자기력선을 아날로그신호로 전달받아 제어, 연산을 통해 디지털화방식으로 표현하는 일종의 디스프레이장치로써 컴퓨터 방식이나 모니터 방식으로 설치한다.

상기 모니터부(50)는 자기력선의 변화 값을 미리 설정하여 감지패널(34)의 감지로 전달되는 아날로그신호가 설정값을 벗어나면 알림등(51)이나 소리로 알려주며 제어부(60)를 통해 구동측(10)과 종동측(20)의 작동을 제어하도록 구성한 것이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전자석패널(32)은 연장패널(37)을 이용하여 길이를 길게 연장하거나 짧게 축소시킬 수 있는데, 상기 연장패널(37)의 끝단에는 전원 통전을 위한 접점 단자(38)들이 형성되며 상부에는 전자석패드(33)를 설치한다.

상기와 같이 구성되는 컨베이이장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이이장치(100)는 지지프레임(35)에 결합되는 브라켓(36)을 감싸며 전자석부(30)의 전자석패널(32)을 설치한다.

이때, 상기 전자석패널(32)의 길이는 이송거리에 따라 미리 설계되어 알맞게 제작되며 길이를 조정할 경우에는 연장패널(37)을 이용하여 증감시킨다.

그리고, 한 쌍의 브라켓(36) 중 하나의 내부에 구동기어(11)가 형성된 구동드럼(13)을 설치하고, 나머지 브라켓(36)의 내부에 종동기어(21)가 형성된 종동드럼(23)을 설치한다.

이후, 상기 구동드럼(13)과 종동드럼(23)을 각각 구동모터(12)와 종동모터(22)에 결합하는 동시에 구동모터(12)와 종동모터(22)는 각각 브라켓(36)에 고정하여 전자석부(30)의 조립을 완료한다.

그리고, 상기 전자석부(30)에 벨트부(40)를 설치하기 위해서는 벨트(41)을 전자석패널(32)을 감싸도록 결합하는데 구동기어(11)와 종동기어(21)가 각각 벨트(41)의 기어홈(42)에 삽입되도록 설치한다.

이후, 상기 브라켓(36)의 하부로 지지프레임(35)을 결합하고 전자석부(30)의 전자석패널(32), 감지패널(34), 모니터부(50)를 제어부(60)와 연결한다.

이렇게, 조립이 완료된 컨베이이장치(100)를 이용하기 위해서는 제어부(60)를통해 전자석패널(32)에 전원을 공급하여 전자석패드(33)가 영구자석(43)과 같은 자석 극성으로 활성화시킨다.

그리고, 상기 구동모터(12)이나 종동모터(22) 중 하나 또는 동시에 작동시키면 구동드럼(13)이나 종동드럼(23)의 구동기어(11) 및 종동기어(21)에 의해 회전력이 기어홈(42)에 전달되어 벨트(41)가 구동하게 되는 것이다.

즉, 상기 벨트(41)의 회전은 구동측(10)과 종동측(20)에 의해 회전되며 벨트(41)의 중앙 부분은 전자석패드(33)와 영구자석(43)이 동일 자석 극성을 띄게 되어 자력을 이용하여 부상한 상태로 무마찰 방식으로 이동하여 무진동 및 무소음의 특징이 있다.

이때, 상기 벨트(41)의 상부에 이송대상물(S)이 올려지면 다음 공정으로 이동하게 된다.

상기 벨트(41)에 올려져 이동하는 이송대상물(S)이 식품일 경우에 식품은 비자성체로 인해 감지패널(34)에서 전자석패드(33)와 영구자석(43)에서 발산되는 자기력선을 감지하는 아날로그신호를 제어부(60)로 전달하면 연산, 제어, 변환을 통해 모니터부(50)를 통해 디지털화 방식으로 표현한다.

여기서, 상기 이송대상물(S)에 자기력에 반응하는 금속성 물질이 없을 경우에는 전자석패드(33)와 영구자석(43) 사이에서 서로 반발력을 일정하게 형성하는 자기력선이 모니터부(50)에 표시되는데, 이송대상물(S) 내에 자력에 반응하는 금속성 물질이 포함된 경우에는 전자석패드(33)와 영구자석(43) 사이에서 서로 반발력을 일정하지 않고 금속성 물질이 함유된 이송대상물(S)로 흘러가는 일그러지고 일정하지 않은 자기력선이 모니터부(50)에 표시된다.

이렇게, 상기 모니터부(50)에 표시되는 자기력선이 일정하지 않을 경우에는 제어부(60)의 제어를 통해 구동모터(12) 및 종동모터(22)의 구동을 정지시키는 동시에 알림등(51)을 점등시켜 관리자에게 표시하면 관리자는 해당 이송대상물(S)을 수거해서 확인할 수 있는 동시에 인체에 유해한 식품을 간단하고 정확하게 선별할 수 있는 특징이 있는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인 컨베이이장치(100)를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 구동측 11 : 구동기어
12 : 구동모터 13 : 구동드럼
20 : 종동측 21 : 종동기어
22 : 종동모터 23 : 종동드럼
30 : 전자석부 31 : 노출홀
32 : 전자석패널 33 : 전자석패드
34 : 감지패널 35 : 지지프레임
36 : 브라켓 37 : 연장패널
38 : 단자 40 : 벨트부
41 : 벨트 42 : 기어홈
43 : 영구자석 50 : 모니터부
51 : 알림등 60 : 제어부
100 : 컨베이이장치 S : 이송대상물

Claims (5)

1. 컨베이어 장치에 있어서,
   구동측(10)과 종동측(20)의 사이에 설치되는 전자석부(30),
   상기 구동측(10)과 종동측(20)이 회전되도록 맞물림되면서 전자석부(30)의 자력에 대응하는 영구자석(43)을 내면에 다수개로 설치하여 영구자석(43)과 동일 극성을 띄도록 전자석부(30)가 작동하면 자력의 반발력에 의해 영구자석(43)과 전자석부(30)의 사이가 부상된 상태로 회전하는 벨트부(40),
   상기 벨트부(40)에 올려지는 이송대상물(S)에 의한 자력선 변화를 실시간으로 모니터링하는 모니터부(50)를 구성하는 것을 특징으로 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동측(10)과 종동측(20)은 전자석부(30)의 양 끝단 내측에 끼워져 외측으로 노출하는 구동기어(11)와 종동기어(21)를 각각 구성하는 것을 특징으로 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 전자석부(30)는 종 단면이 타원 링 형태로 서로 마주보게 길이방향 양끝에는 구동기어(11)와 종동기어(21)가 노출되는 네모난 형태의 노출홀(31)을 관통하게 형성하는 전자석패널(32),
   상기 전자석패널(32)의 폭 방향 외면 양 끝단을 따라 전원의 공급 여부에 따라 전자석의 극성을 전환하는 전자석패드(33)를 형성하며,
   상기 전자석패드(33)는 별도의 제어부(60)를 통해 제어되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 벨트부(40)는 띠 형태의 벨트(41) 내면에 구동기어(11)와 종동기어(21)가 물림하는 기어홈(42)을 형성하며,
   상기 벨트(41)의 폭 방향 내면 양 끝단을 따라 전자석패드(33)와 대응하는 영구자석(43)을 구성하는 것을 특징으로 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치.
   
5. 제 3항에 있어서, 상기 전자석패널(32)에는 하나 이상의 자력선을 감지하는 감지패널(34)의 감지신호가 제어부(60)를 통해 디지털신호로 전환하여 모니터부(50)에 전달하여 모니터부(50)에서 자력선 정보를 표시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 이물질 체크 및 마찰력이 감소된 식품용 컨베이어장치.

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