KR102192579B1 - 과실 씨 제거장치 - Google Patents

Abstract

과실 씨 제거장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는 과육배출홀이 형성된 상부플레이트를 구비하는 지지프레임과, 상부플레이트 상에서 회전하는 코어부재와 상기 코어부재를 회전시키는 구동모터를 포함하는 회전구동축조립체와, 코어부재에 방사형으로 힌지결합하고 과육배출홀이 형성된 구간에서 힌지결합점을 중심으로 회전 낙하하는 다수의 회전편과, 지지프레임에 결합하며 과실홀더에 안착된 과실을 타격하여 씨를 제거하는 칼날결합체 및 회전구동축조립체의 구동축에 연결되어 회전하며 과육배출홀 하부로 회전 낙하한 회전편을 상부플레이트 높이로 밀어 올리는 하트캠조립체를 포함한다.

Description

과실 씨 제거장치{Apparatus for removing seed of fruit}

본 발명은 과실 씨 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 씨가 제거된 과육의 수거가 용이한 과실 씨 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 과실의 과육은 피로회복, 체질개선, 간 기능 향상, 소화 불량 해소 및 변비 해소 등의 효능이 있어 한약재는 물론 과실주, 과실음료 및 과실장아찌 등으로 애용되고 있다.

과실을 과실음료, 과실절임, 반건조 등 다양한 형태로 섭취하기 위해서는 과실로부터 씨를 분리하는 작업이 필요하다. 종래에는 사람이 일일이 과실의 과육을 깎아서 씨를 발라내는 방법으로 이루어져는데, 과실 과육의 분리작업은 그 소요시간이 매우 길어지고 일손이 많이 필요하다는 어려움이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0817895호에서는 구동장치에 의해 일정각도씩 간헐회전하는 건헐회전테이블의 동심원상에 다수의 과실홀더를 끼우고 과실씨제거구를 승강작동시켜 과실 씨를 제거하고 송풍기를 이용하여 과육을 배출하는 장치가 개시되어 있다.

이러한 종래기술은 회전테이블 상에 다수의 과실을 안착시켜 과실의 씨를 자동으로 분리할 수 있는 장점이 있으나, 과실 씨를 제거하고 과육을 절단하는 과정에서 발생하는 끈적이는 과실 진액으로 인하여 송풍구로 과육에 바람을 분사하여도 과육의 일부가 과실홀더 또는 안착단에 붙어 떨어지지 않는 문제가 있다. 이 경우 작업자가 새로운 과실을 과실홀더에 삽입하기 전 과실홀더에 붙은 과육을 제거해야 해서 작업이 지연된다. 또한, 송풍기 사용으로 인해 작업시 소음이 많이 발행하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0817895호 대한민국 등록특허 제10-1658045호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 씨가 제거된 과실의 과육이 과실홀더에 잔류하지 않고 배출될 수 있는 과실 씨 제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 과육배출홀이 형성된 상부플레이트를 구비하는 지지프레임; 상기 상부플레이트 상에서 회전하는 코어부재와 상기 코어부재를 회전시키는 구동모터를 포함하는 회전구동축조립체; 상기 코어부재에 방사형으로 힌지결합하고, 상기 과육배출홀이 형성된 구간에서 상기 힌지결합점을 중심으로 회전 낙하하는 다수의 회전편; 상기 지지프레임에 결합하며, 상기 과실홀더에 안착된 과실을 타격하여 씨를 제거하는 칼날결합체; 및 상기 회전구동축조립체의 구동축에 연결되어 회전하며, 상기 과육배출홀 하부로 회전 낙하한 상기 회전편을 상기 상부플레이트 높이로 밀어 올리는 하트캠조립체;를 포함하는 과실 씨 제거장치가 제공될 수 있다.

상기 회전구동축조립체의 구동축에 연결되어 회전하며, 상기 칼날결합체를 승하강 시키는 확동캠조립체를 더 포함하할 수 있다.

또한, 상기 확동캠조립체는, 상기 구동축에 연결되어 회전하는 확동캠과, 상기 확동캠의 회전과 연동하여 상승 또는 하강하는 승강샤프트와, 상기 승강샤프트에 결합하는 칼날결합플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전구동축조립체는 상기 구동모터의 구동축과 베벨기어에 의해 연결되는 수직샤프트와, 상기 코어부재의 중심에 연결되는 코어샤프트와, 상기 수직샤프트와 상기 코어샤프트에 개재되어 상기 수직샤프트의 회전력을 간헐적으로 상기 코어샤프트에 전달하는 제네바 기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전편은, 적어도 하나 이상의 과실홀더가가 구비되고, 상기 과실홀더는 탄성이 있는 실리콘 재질로 마련될 수 있다.

또한, 상기 하트캠조립체는, 상기 구동축에 연결되어 회전하는 하트캠과, 상기 하트캠과 접촉하여 연동하며 상기 과육배출홀 하부로 회전 낙하한 상기 회전편을 밀어 올리는 밀대부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 씨가 제거됨과 동시에 과실의 과육을 절단하고 이를 하부로 모두 배출하여 과실홀더에 잔류하는 과육으로 인해 발생하는 작업 지연을 방지할 수 있다.

또한, 과육 배출을 위해 송풍기를 사용하지 않음으로써 송풍기 작동을 위한 별도의 동력이 필요없고, 바람 분사시 발생하는 소음이 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 과실 씨 제거장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 과실 씨 제거장치의 정면도다.
도 3은 도 1의 과실 씨 제거장치의 작동구조를 나타낸 내부 사시도이다.
도 4는 기어 연결구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1의 과실 씨 제거장치의 정면도다.
도 6은 과실홀더에 안착된 과실의 씨를 제거하는 칼날결합체의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 칼날결합체를 승강 시키는 확동캠조립체의 작동 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 회전편을 회전낙하 할 수 있도록 밀대부재를 후퇴시키는 하트캠조립체의 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 과실 씨 제거장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 과실 씨 제거장치의 정면도이며, 도 3은 도 1의 과실 씨 제거장치의 작동구조를 나타낸 내부 사시도이고, 도 4는 기어 연결구조를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 1의 과실 씨 제거장치의 정면도고, 도 6은 과실홀더에 안착된 과실의 씨를 제거하는 칼날결합체의 작동상태를 나타내는 사시도이며, 도 7은 칼날결합체를 승강 시키는 확동캠조립체의 작동 상태를 나타내는 사시도이고, 도 8은 회전편을 회전낙하 할 수 있도록 밀대부재를 후퇴시키는 하트캠조립체의 작동 상태도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는, 지지프레임(10)과, 지지프레임(10)에 결합하는 회전구동축조립체(20)와, 지지프레임(10) 상에서 회전하는 다수의 회전편(30)과, 회전편(30)에 놓인 과실의 씨를 제거하는 칼날결합체(40)와, 칼날결합체(40)를 승하강시키는 확동캠조립체(50)와, 회전낙하한 회전편(30)을 밀어올리는 하트캠조립체(60)를 포함한다.

지지프레임(10)은 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)가 구비되고, 상부플레이트(12)에는 씨가 제거된 과육을 배출하기 위한 과육배출홀(13)이 형성된다. 과육배출홀(13)은 회전편(30)이 통과하여 회전 낙하할 수 있는 크기로 마련된다. 하부플레이트(11)에는 과실로부터 제거된 씨가 배출되는 씨배출판(14)와 씨가 제거된 과육이 배출되는 과육배출판(15)이 고정된다.

도 3과 4를 함께 참조하면, 회전구동축조립체(20)는 구동모터(21)와, 구동모터(21)의 구동축과 웜기어박스(22)에 의해 연결되는 메인샤프트(23)와, 메인샤프트(23)와 베벨기어(24)에 의해 연결되는 수직샤프트(25)와, 수직샤프트(25)와 평행축을 이루는 코어샤프트(26)와, 수직샤프트(25)와 코어샤프트(26)에 개재되는 제네바기어(geneve drive, 27)를 포함한다.

구동모터(21)의 회전력은 웜기어박스(22)에 의해 감속되어 구동모터(21)의 구동축과 직교축인 메인샤프트(23)에 전달된다. 메인샤프트(23)의 회전력은 베벨기어(24)에 의해 직교하는 축인 수직샤프트(25)에 전달되고, 다시 제네바기어(27)에 의해 코어샤프트(26)에 전달된다.

제네바기어(27)는 간헐기어라고도 하며, 원동차(271)에는 정지핀(2711)과 회전핀(2712)이 마련되고, 종동차(272)에는 둥근홈(2721)과 장홈(2722)이 마련된다. 원동차(271)의 정지핀(2711)이 종동차(272)의 둥근홈(2721)에 맞물리는 동안에는 미끄럼운동을 할 뿐 회전력이 전달되지 않고, 회전핀(2712)이 장홈(2722)에 맞물리는 동안에만 회전력이 전달된다. 본 실시예에서 종동차(272)에는 총 8개의 장홈(2722)과 둥근홈(2721)이 형성되어 있어, 종동차(272)는 한 바퀴 회전하는 동안 총 8회 45° 만큼 회전하는 구간과 정지하는 구간이 번갈아 반복된다.

코어샤프트(26)의 상부에는 코어부재(261)가 결합된다. 코어부재(261)에는 다수의 회전편(30)이 방사형으로 결합핀(31, 도 5참조)에 의해 힌지결합된다. 본 실시예에서 8개의 회전편(30)이 코어부재(261)에 균등분할되어 결합된다. 회전편(30)은 상부플레이트(12)의 상부에 부착된 미끄럼지지부재(미도시)에 의해 지지되며 회전하다가 과육배출홀(13)이 형성된 구간에서는 힌지결합점을 중심으로 중력에 의해 하부로 회전낙하한다.

도 4와 5를 주로 참조하면, 회전편(30)에는 과실홀더(32)를 삽입하기 위한 두 개의 홀더결합홀(33)이 천공되어 있다. 과실홀더(32)는 탄성이 있는 실리콘 재질로 마련되며, 상부는 과실의 크기에 맞춰 탄성력 있게 벌어질 수 있도록 여려 조각으로 나누어져 있고, 하부는 홀더결합홀(33)에 형상맞춤되어 끼워질 수 있는 원기둥 형태로 마련된다. 과실홀더(32)의 중심부에는 씨 배출 구멍이 천공되어 있다.

회전편(30)의 외측 중앙에는 위치맞춤홀(34)이 형성된다. 위치맞춤홀(34)은 칼날결합체(40)가 과실홀더(32)의 중심에 정확히 위치하도록 회전편(30)의 위치를 조정하는 역할을 한다.

도 6을 참조하면, 칼날결합체(40)는 과실의 씨를 제거함과 동시에 과육을 등분하여 절단한다. 이를 위해 칼날결합체(40)의 중앙에는 씨배출칼(41)이 결합된다. 씨배출칼(41)은 과실받침대에 놓인 과실을 관통하여 씨를 제거한다. 씨배출칼(41)은 칼날결합체(40)의 하부로 하부로 연장되어 있어 과육이 완전히 절단되는 지점까지 칼날결합체(40)가 하강하면 씨배출칼(41)은 과실홀더(32)의 하부까지 하강하여 씨를 배출시킨다.

칼날결합체(40)는 별도의 유압실린더 또는 에어실린더의 구동에 의해 승강시키는 것도 가능하나, 본 실시예에서는 확동캠조립체(50)에 의해 상승 또는 하강하며 과실홀더(32)에 놓인 과실을 타격한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 확동캠조립체(50)는, 메인샤프트(23)에 연결되어 회전하는 확동캠(positive motion cam, 51)과, 확동캠(51)의 회전과 연동하여 상승 또는 하강하는 승강샤프트(52)와, 승강샤프트(52)에 결합하는 칼날결합플레이트(53)를 포함한다. 확동캠(51)은 캠의 회전이 빠른 경우에 종동절이 들뜨지 않도록 홈에 의하여 종동절의 움직임을 확실하게 한 캠의 한 종류이다. 확동캠(51)이 메인샤프트(23)의 회전과 함께 회전하면 승강샤프트(52)의 하부에 결합된 승강롤러(521)가 확동캠(51)의 홈을 따라 이동하며 승강샤프트(52)가 상승 또는 하강한다. 이에 따라 칼날결합플레이트(53)가 상승 또는 하강하여 칼날결합체(40)가 과실을 타격한 후 상승한다.

칼날결합플레이트(53)에는 과실홀더(32)의 수에 맞춰 두 개의 칼날결합체(40)가 결합되고, 회전편(30)이 정위치에 오도록 조절하는 위치조절핀(54)이 결합된다. 위치조절핀(54)이 위치맞춤홀(34)에 삽입되면 칼날결합체(40)가 정확히 과실홀더(32)의 중앙에 위치하게 된다.

하트캠조립체(60)는 메인샤프트(23)에 연결되어 회전하는 하트캠(61)과, 하트캠(61)과 접촉하여 연동하며 과육배출홀(13) 하부로 회전낙하한 회전편(30)을 밀어 올리는 밀대부재(62)와 밀대부재(62)를 전진상태로 유지하는 스프링(63)을 포함한다. 밀대부재(62)는 스프링(63)의 탄성력에 의해 회전편(30)을 지지하는 상태가 유지되나, 하트캠(61)이 회전하여 밀대부재(62)의 하부롤러(621)를 최대로 미는 지점에 도달하면 밀대부재(62)는 스프링(63)의 탄성력을 이기고 힌지결합점을 중심으로 회전하여 상부롤러(622)가 후퇴한다. 이 순간 회전편(30)은 중력에 의해 회전 낙하하며 충격이 가해진다. 회전편(30)이 회전낙하와 충격에 의해 회전편(30)의 과실홀더(32)에 있는 과육이 과육배출판(15)을 통해 배출된다.

이상에서 설명한 본 발명의 과실 씨 제거장치의 작동 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동모터(21)의 회전에 의해 메인샤프트(23)가 회전하면 베벨기어(24)에 의해 연결된 수직샤프트(25)가 연동하여 회전한다. 수직샤프트(25)에 연결된 제네바기어(27)의 원동차(271)가 회전하여 정지핀(2711)이 종동차(272)의 둥근홈(2721)에 맞물리는 동안은 코어샤프트(26)와 회전편(30)은 회전하지 않는다.

코어샤프트(26)가 정지해 있는 시간동안 확동캠(51)의 회전과 함께 승강샤프트(52)가 하강하여 칼날결합체(40)가 과실을 타격하여 씨가 제거되고 과육이 절단된다. 회전편(30)이 정지해 있는 시간은 과육배출홀(13)을 통과하여 과육이 배출된 회전편(30)의 과실홀더(32)에 새로운 과실을 삽입할 수 있다.

수직샤프트(25)가 계속 회전하여 회전핀(2712)이 종동차(272)의 장홈(2722)에 맞물리면 종동차(272)를 45° 회전시킨 후 장홈(2722)에서 이탈한다. 종동차(272)의 회전과 함께 코어샤프트(26)와 코어부재(261)가 회전하고 회전편(30)이 45°회전한다. 회전과 함께 과육배출홀(13)에 위치하게 되는 회전편(30)은 힌지결합 점을 중심으로 회전낙하한다. 회전낙하에 의해 과실홀더(32)에 씨가 제거된 채 남아있던 절단된 과육은 과실홀더(32)로부터 떨어져 과육배출판(13)를 통해 배출된다. 이때 회전편(30)이 회전낙하 시 충격이 가해지므로 과실홀더(32)에 과육이 잔류하거나 붙어 있지 않고 깨끗하게 배출된다.

회전편(30)이 회전하여 과육배출홀(13)에 위치하는 순간 하트캠(61)은 밀대부재(62)의 하부롤러(621)를 밀어 상부롤러(622)가 뒤로 후퇴하도록 한다. 따라서 회전편(30)이 회전낙하할 때 간섭되지 않는다. 이후, 하트캠(61)이 계속 회전하여 밀대부재(62)의 하부롤러(621)가 후퇴하고 스프링(63)의 탄성력에 의해 상부롤러(622)가 회전낙하한 회전편(30)을 상부플레이트(12) 상부로 밀어 올린다. 이 시점에 제네바기어(27)의 회전핀(2712)이 종동차(272)의 다음 장홈(2722)에 삽입되며 회전편(30)이 다시 45° 회전하고 다음 차례의 회전편(30)이 과육배출홀(13)에 위치하게 된다.

이와 같은 구성에 의해 씨가 제거되고 절단된 과육을 과실홀더(32)에서 남아 있지 않도록 완전히 배출할 수 있어 과육이 재 절단되거나 작업자가 일일히 손으로 과육을 제거해야 되는 불편을 해소할 수 있다.

또한, 작업자가 칼날결합체(40) 하부가 아닌 반대측에서 과실홀더(32)에 과실을 삽입하는 작업을 하면 되기 때문에 종래와 같이 안전사고의 위험을 방지할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 지지프레임 20: 회전구동축조립체
21: 구동모터 23: 메인샤프트
24: 베벨기어 27: 제네바기어
30: 회전편 32: 과실홀더
40: 칼날결합체 50: 확동캠조립체
52: 승강샤프트 60: 하트캠조립체
61: 하트캠 62: 밀대부재

Claims (6)

1. 과육배출홀이 형성된 상부플레이트를 구비하는 지지프레임;
   상기 상부플레이트 상에서 회전하는 코어부재와 상기 코어부재를 회전시키는 구동모터를 포함하는 회전구동축조립체;
   상기 코어부재에 방사형으로 힌지결합하고 적어도 하나 이상의 과실홀더가 구비되며, 상기 과육배출홀이 형성된 구간에서 힌지결합점을 중심으로 회전 낙하하는 다수의 회전편;
   상기 지지프레임에 결합하며, 상기 과실홀더에 안착된 과실을 타격하여 씨를 제거하는 칼날결합체; 및
   상기 회전구동축조립체의 구동축에 연결되어 회전하며, 상기 과육배출홀 하부로 회전 낙하한 상기 회전편을 상기 상부플레이트 높이로 밀어 올리는 하트캠조립체;를 포함하는 과실 씨 제거장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전구동축조립체의 구동축에 연결되어 회전하며, 상기 칼날결합체를 승하강 시키는 확동캠조립체를 더 포함하는 과실 씨 제거장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 확동캠조립체는, 상기 구동축에 연결되어 회전하는 확동캠과, 상기 확동캠의 회전과 연동하여 상승 또는 하강하는 승강샤프트와, 상기 승강샤프트에 결합하는 칼날결합플레이트를 포함하는 과실 씨 제거장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전구동축조립체는,
   상기 구동모터의 구동축과 베벨기어에 의해 연결되는 수직샤프트와, 상기 코어부재의 중심에 연결되는 코어샤프트와, 상기 수직샤프트와 상기 코어샤프트에 개재되어 상기 수직샤프트의 회전력을 간헐적으로 상기 코어샤프트에 전달하는 제네바 기어를 포함하는 과실 씨 제거장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 하트캠조립체는, 상기 구동축에 연결되어 회전하는 하트캠과, 상기 하트캠과 접촉하여 연동하며 상기 과육배출홀 하부로 회전 낙하한 상기 회전편을 밀어 올리는 밀대부재를 포함하는 과실 씨 제거장치.

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