KR102268629B1 - 과실 씨 제거장치 - Google Patents

Abstract

과실 씨 제거장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는, 지지대와, 지지대의 상부에 결합하고 과실의 씨가 제거되는 펀칭 공간을 형성하는 편칭지지부재와, 지지대의 길이방향을 따라 펀칭지지부재의 내측과 외측 사이를 왕복하도록 결합되는 왕복플레이트와, 왕복플레이트 상부에 결합하여 과실이 안착되는 과실홀더와, 왕복플레이트가 펀칭지지부재의 내측에 위치하였을 때 과실홀더에 안착된 과실을 펀칭하여 씨를 제거하고 과육을 절단하는 펀칭기를 포함한다.

Description

과실 씨 제거장치{Apparatus for removing seed of fruit}

본 발명은 과실 씨 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과실을 씨 제거하는 공간을 작업자로부터 분리하여 안전하게 과실의 씨를 제거할 수 있는 과실 씨 제거장치에 관한 것이다.

매실, 사과, 대추 등과 같이 중심에 씨가 있는 과실을 이용하여 음료, 과실주, 장아찌 등으로 가공하기 위해서는 과육과 씨를 분리해야 하는데, 종래에는 사람이 일일이 과실의 과육을 깎아서 씨를 발라내는 방법으로 이루어져 소요시간과 일손이 많이 필요하였다. 특히, 매실과 같이 과육과 씨가 단단히 결합되어 있는 과실의 경우 과육이 씨에서 쉽게 분리되지 않아 수작업으로 과육을 분리하는 데 많은 어려움이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 과실 씨 제거장치가 제안되어 있으며, 대부분 과실의 중앙부를 펀칭하는 등의 방법에 의해 과실의 씨를 제거하는 수단을 구비하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1458328호에서는 매실씨 분리와 함께 과육도 동시에 절개할 수 있는 매실씨 분리기가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1625189호에서는 원통형의 커터에 의해 심부가 분리되면서 분리된 심부는 커터 상부를 통해 배출되면서 배출되는 심부가 외부로는 방사상으로 연속 배출되도록 하여 과일 심부를 좀 더 쉽고 빠르게 제거할 수 있도록 하는 과일 심부 제거장치가 제안되어 있다.

그런데 종래의 과실 씨 제거장치는 인력에 의해 가압하는 수동방식 또는 공압 실린더를 이용한 자동 씨 제거장치가 사용되고 있으나 작업자가 과실을 칼날 하부에 위치시키는 과정에서 칼날에 손을 부딪치거나 칼날 하강 스위치나 레버를 작동하여 작업자가 상해를 입는 안전사고의 위험이 있다.

또한, 절단된 과실의 일부가 과실홀더 내측에 남아 작업자가 이를 제거해야 하는 불편이 따르고, 과실을 절단하는 과정에서 칼날이 과실홀더에 닿아 과실홀더가 손상되고 과실홀더로부터 떨어져 나온 이물질이 과육에 포함되는 문제가 발행한다.

대한민국 등록특허 제10-1458328호 대한민국 등록특허 제10-1625189호 대한민국 공개특허 제10-2018-0124429호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 과실의 씨를 제거하는 공간을 작업자로부터 분리하여 안전사고를 줄일 수 있으며, 과실 절단과정에서 이물질이 발행하는 것을 방지할 수 있는 과실 씨 제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 지지대와, 상기 지지대의 상부에 결합하고 과실의 씨가 제거되는 펀칭 공간을 형성하는 편칭지지부재; 상기 지지대의 길이방향을 따라 상기 펀칭지지부재의 내측과 외측 사이를 왕복하도록 결합되는 왕복플레이트; 상기 왕복플레이트 상부에 결합하여 과실이 안착되는 과실홀더; 및 상기 왕복플레이트가 상기 펀칭지지부재의 내측에 위치하였을 때 상기 과실홀더에 안착된 과실을 펀칭하여 씨를 제거하고 과육을 절단하는 펀칭기;를 포함하는 과실 씨 제거장치가 제공될 수 있다.

상기 펀칭기는 상기 펀칭지지부재의 상부에 결합하는 펀칭실린더와, 상기 펀칭실린더의 피스톤에 결합하여 상기 펀칭지지부재의 내측에서 상하로 왕복운동하는 칼날결합부재와, 상기 칼날결합부재의 하부에 적어도 하나 이상 결합하는 칼날조립체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 칼날조립체는 최하점으로 하강하였을 때 상기 과실홀더에 안착된 과실의 씨를 제거하고 과육의 50~80%만을 절단하여 과육을 상기 과실홀더로부터 인출하여 상승시키고, 다음 차례의 과실을 펀칭할 때 완전히 절단하도록 하강높이가 설정될 수 있다.

또한, 상기 펀칭기 하부에 마련되며, 과실홀더의 하부로 배출되는 과실 씨를 유도하여 외부로 배출하는 씨 배출관과, 상기 씨 배출관의 외주연에 결합하여 상기 과실홀더의 외측으로 배출되는 과육이 외부로 배출되도록 유도하는 과육배출판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 과실홀더는 상기 왕복플레이트에 결합하는 베이스부재와, 베이스부재의 상부에 탈착 가능하게 결합하는 원뿔기둥 형태의 과실홀더부재와, 과실홀더부재의 상부에 결합하여 탄성력에 의해 과실을 고정하는 실리콘부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지대의 상부에 결합하며, 상기 펀칭지지부재의 후방에 적재된 과실이 작업자가 위치한 전방으로 줄을 지어 굴러내려 올 수 있도록 후방에서 전방측으로 경사가 형성는 과실적재대를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 과실을 과실홀더에 안착시키는 작업공간과 과실의 씨를 제거하기 위해 칼날로 펀칭하는 공간을 분리하여 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 과육을 2단계로 절단함으로써 과육이 과실홀더에 잔류하지 않고 과실홀더 외측으로 완전히 배출될 수 있으며, 과실절단칼날이 과실홀더에 접촉하지 않아 과실홀더가 손상되거나 과실홀더로부터 떨어져 나온 이물질이 과육에 포함되는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 과실 씨 제거장치의 일부 분해도이다.
도 3은 펀칭기 주변의 내부 정면도이다.
도 4는 펀칭기 주변의 측면 구성도이다.
도 5는 칼날조립체가 2단계로 과실을 절단하는 과정을 나타낸 도면이다.

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 따른 과실 씨 제거장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 과실 씨 제거장치의 일부 분해도이며, 도 3은 펀칭기 주변의 내부 정면도이고, 도 4는 펀칭기 주변의 측면 구성도이며, 도 5는 칼날조립체가 2단계로 과실을 절단하는 과정을 나타낸 도면이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는 지지대(10), 펀칭지지부재(20), 왕복플레이트(30), 과실홀더(40), 펀칭기(40)를 포함한다.

지지대(10)는 이동가능하도록 바퀴가 부착되고, 작업자의 손 높이 정도의 높이를 갖는 장방형의 프레임으로 마련된다. 지지대(10)의 상부에는 과실적재대(11)가 결합된다. 과실적재대(11)는 펀칭기(40)를 중심으로 뒤쪽인 후방에서 작업자가 위치하는 전방으로 이어지도록 마련된다. 후방에 적재된 과실이 작업자가 위치하는 전방으로 굴러내려 올 수 있도록 후방에서 전방쪽으로 경사지도록 마련된다. 후방의 적재공간은 넓게 이루어지고 전방으로 내려오는 경사구간은 펀칭기(40) 양측으로 좁은 통로로 이루어져 과실이 줄을 지어 굴러내려오도록 마련된다.

지지대(10)의 상부에는 지면과 수평을 이루는 보조프레임(12)이 결합되고, 보조프레임(12)의 상부에는 펀칭지지부재(20)가 결합된다.

펀칭지지부재(20)는 전체적으로 일정한 폭을 갖는 "┏┓" 형태의 부재로 마련되고, 내측에는 과실이 펀칭(Punching)될 수 있는 공간을 제공한다. 펀칭지지부재(20)의 전면에는 작업자의 안전사고를 예방할 수 있도록 투명 보호판(21)이 결합된다.

왕복플레이트(30)는 지지대(10)의 길이방향으로 결합된 레일(31)을 따라 펀칭지지부재(20)의 내측과 외측 사이를 왕복하도록 결합된다. 왕복플레이트(30)의 왕복은 펀칭기(40) 후방의 보조프레임(12)에 결합된 왕복실린더(32)에 의해 이루어진다. 왕복실린더(32)의 피스톤에 왕복플레이트(30)가 연결되며, 왕복실린더(32)는 복동형 공압실린더가 사용될 수 있다. 왕복플레이트(30)의 양측 상부에는 왕복플레이트(30)가 펀칭지지부재(20) 내측으로 이동하였을 때 위치를 정렬하기 위한 위치조정부재(33)가 결합된다.

왕복플레이트(30)의 상부에는 한 쌍의 과실홀더(40)가 결합된다. 과실홀더(40)의 수는 작업자의 숫자에 맞춰 늘이거나 줄일 수 있다.

과실홀더(40)는 베이스부재(41)와, 베이스부재(41)의 상부에 결합하는 과실홀더부재(42)와, 과실홀더부재(42)의 상부에 결합하는 실리콘부재(43)를 포함한다.

베이스부재(41)와 과실홀더부재(42)는 절단된 과육이 측면으로 흘러내릴 수 있도록 전체적으로 원뿔기둥 형태로 마련되며, 중앙부에 형성된 씨배출홀(미도시)을 통해 과실의 씨를 하부로 배출하고 외측으로 과육을 배출한다. 과실홀더부재(42)는 반복 사용에 의해 과실의 잔류물이나 진액이 누적되기 때문에 청소나 교체할 수 있도록 베이스부재(41)에 탈착 가능하게 결합한다.

한편, 매실과 같이 상대적으로 작은 과실의 경우 왕복플레이트(30)의 이동과정에서 흔들려 꼭지부분이 중심에 오지 않을 수 있다. 실리콘부재(43)는 탄성이 있는 실리콘 재질로 마련되어 과실이 이동과정에서 움직이지 않도록 과실을 잡아준다. 실리콘부재(43)의 상부에는 과실이 안착될 수 있도록 반구형의 과실안착편이 형성되고, 다수의 과실안착편 사이에는 후술하는 과육절단칼이(532) 삽입될 수 있는 다수의 슬롯이 형성된다. 과실안착편 내측에 과실이 삽입되면 과실안착편이 외측으로 벌어지고 슬롯이 확장되며 과실이 안착되고, 탄성력에 의해 과실이 움직이지 않도록 고정시킨다.

펀칭기(50)는 펀칭지지부재(20)의 상부에 결합하는 펀칭실린더(51)와, 상기 펀칭실린더(51)의 피스톤에 결합하고 펀칭지지부재(20)의 내측에서 상하로 왕복운동하는 칼날결합부재(52)와, 상기 칼날결합부재(52)에 적어도 둘 이상 결합하는 칼날조립체(53)를 포함한다.

펀칭실린더(51)는 공압 또는 유압을 이용한 복동실린더가 사용될 수 있다. 칼날결합부재(52)의 하부 양측에는 위치조정핀(521)이 결합된다. 위치조정핀(521)은 칼날결합부재(52)가 하강할 때 위치조정부재(33)에 삽입되면서 칼날결합부재(52)가 정확한 위치에 오도록 조정한다.

칼날조립체(53)는 과실을 관통하여 씨를 제거하는 씨배출칼(531)과 씨배출칼(541)의 외주에 일정간격으로 연결되어 씨가 제거된 과실 과육을 여러 조각으로 절단하는 다수의 과육절단칼(532)을 포함한다. 씨배출칼(531)은 과실홀더(40)에 놓인 과실을 관통하여 씨를 제거하며, 과육절단칼(532)의 최하단보다 하부로 1.5~3cm 길게 형성된다. 이러한 구성에 의해 씨배출칼(531)이 먼저 과실에 삽입되어 과실이 고정된 후 과육절단칼(532)이 과실에 닿아 절단이 시작됨으로써 과육이 고른 크기로 절단될 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 펀칭기(50)는 2단계 절단을 통해 과육을 절단한다.

종래에 과실홀더에 있는 과실을 한 번에 절단하기 위해 칼날조립체(53)가 과실홀더에 접촉할 정도로 하강하여야만 과실이 완전히 절단되었다. 그러나 칼날조립체(53)가 과실홀더에 반복하여 접촉하면 과실홀더가 손상되고 과실홀더로부터 떨어져 나온 이물질이 과육에 섞이는 문제가 발생하게 된다.

또한, 절단된 과육의 일부 조각이 외측으로 완전히 배출되지 않고 과실홀더에 남아있게 되어 작업자가 일일이 과실조각을 제거하고 새로운 과실을 넣어야 해서 작업속도가 줄어드는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 과실을 2단계로 절단되도록 하였다. 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 과실홀더(40)에 안착되어 펀칭기(50) 하부로 이동된 과실에 칼날조립체(53)가 하강하여 1차로 과실을 펀칭하면, 과육절단칼(532)은 과실홀더에 놓인 과실의 50~80%만 절단하도록 하강 높이가 설정된다. 즉, 1단계 펀칭에서는 씨배출칼(531)에 의해 과실의 씨는 완전히 제거되지만 과육은 50~80%만 절단된다. 따라서칼날조립체(53)가 과실홀더(40)에 접촉하지 않아 과실홀더(40)가 손상되거나 이물질이 발생할 염려가 없다.

첫 번째 펀칭에서는 과육의 일부 절단되지 않기 때문에 씨가 제거된 과육은 칼날조립체(53)가 상승할 때 과육절단칼(531)에 꽂혀 실리콘부재(43)로부터 인출되어 상승한다.

이후, 다음 차례의 과실이 과실홀더(40)에 안착되어 펀칭기(50) 하부로 이동하면, 일부 절단된 과육이 붙어있는 칼날조립체(53)가 하강하여 다음 차례의 과실을 펀칭한다. 이때, 과육절단칼(532)에 붙어있던 이전의 일부 절단된 과육이 다음 차례의 과실과 접촉하며 펀칭되어 완전히 절단된다. 즉, 과실이 최종적으로 절단되는 높이는 다음 차례 과실의 상부이고 과실홀더(40)에 이미 다음 차례의 과실이 안착되어 있음으로 절단된 과육이 과실홀더(40)에 들어가는 일이 발생하지 않는다. 완전히 절단된 과육은 과육절단칼(532)로부터 이탈하여 과실홀더(40)의 경사면을 타고 배출된다.

이러한 2단계 절단 과정을 통해 작업자가 일일이 과실홀더(40)에 잔류하는 과육을 제거하고 다음 차례의 과실을 안착시켜야 하는 번거로움을 제거할 수 있다. 또한, 칼날조립체(54)의 하강시 과육절단칼(532)이 과실홀더(40)에 접촉하지 않아 과실홀더(40)가 손상되거나 과실홀더(40)로부터 떨어져 나온 이물질이 과육에 포함되는 일이 발생하지 않게 된다.

펀칭지지부재(20)의 하부에는 한 쌍의 씨 배출관(60)이 결합된다. 씨 배출관(60)은 왕복플레이트(30)가 펀칭기(40) 중심에 위치하였을 때 과실홀더(40)의 씨 배출홀의 중심 하부에 위치하도록 마련되어, 과실홀더(40) 하부로 떨어지는 과실 씨를 하부의 씨 수집통(미도시)로 유도하여 배출한다.

씨 배출관(60)의 둘레에는 과육배출판(70)이 결합된다. 과육배출판(70)은 과실홀더(40) 측면을 따라 떨어지는 과육을 지지대(10) 측면으로 유도할 수 있도록 경사판 형태로 마련된다.

왕복실린더(32)와 펀칭실린더(51)의 제어는 제어판(80)에 의해 작동이 제어될 수 있다. 제어판(80)에 의해 왕복실린더(32)의 왕복속도를 설정할 수 있으며, 왕복실린더의 왕복 속도에 연동하여 펀칭기(50)가 작동되도록 제어된다.

왕복실린더(32)에 의한 왕복플레이트(30)의 이동은 수동조작에 의해서도 가능하다. 즉, 작업자가 과실홀더에 과실을 안착한 후 풋스위치 또는 핸드스위치를 누르면 왕복플레이트(30)가 펀칭기 하부로 이동하도록 설정할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

작업자가 펀칭기(50) 후방의 과실적재대(11)에 과실을 적재하면 경사에 의해 과실이 펀칭기(50) 양측의 좁은 통로를 따라 펀칭기 전방의 작업공간으로 내려온다.

제어판(80)을 통해 펀칭기(50)를 작동시키면 왕복실린더(32)의 작동에 의해 왕복플레이트(30)가 펀칭지지부재(20)로부터 펀칭기(50) 전방의 작업공간으로 이동한다. 작업자가 한 쌍의 과실홀더(40)에 과실을 각각 안착시키면 왕복플레이트(30)는 다시 펀칭지지부재(20) 내측으로 이동하여 펀칭기(50)에 의해 펀칭된다. 이때, 과실 씨는 배출되지만 과육은 완전히 절단되지 않고 칼날조립체(53)에 꽂혀 함께 상승한다.

왕복플레이트(30)가 다시 작업공간으로 이동하면 다음 차례의 과실이 과실홀더(40)에 안착되어 펀칭지지부재(20) 내측으로 이동한다. 칼날조립체(53)가 하강하면 일부 절단되었던 과육이 완전히 절단되어 배출되고 동시에 새로운 과실은 다시 칼날조립체(53)에 꽂혀 상승한다.

왕복플레이트(30)의 왕복주기는 작업속도에 맞춰 제어판(80)을 통해 조정할 수 있으며, 칼날조립체(53)와 과실홀더(40)의 숫자 또한 작업자의 숫자에 맞춰 조정할 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: 지지대 11: 과실적재대
20: 펀칭지지부재 30: 왕복플레이트
32: 왕복실린더 40: 과실홀더
50: 펀칭기 51: 펀칭실린더
52: 칼날결합부재 53: 칼날조립체

Claims (6)

1. 지지대와, 상기 지지대의 상부에 결합하고 과실의 씨가 제거되는 펀칭 공간을 형성하는 펀칭지지부재;
   상기 지지대의 길이방향을 따라 상기 펀칭지지부재의 내측과 외측 사이를 왕복하도록 결합되는 왕복플레이트;
   상기 왕복플레이트 상부에 결합하여 과실이 안착되는 한 쌍의 과실홀더;
   상기 펀칭지지부재의 상부에 결합하는 펀칭실린더와, 상기 펀칭실린더의 피스톤에 결합하여 상기 펀칭지지부재의 내측에서 상하로 왕복운동하는 칼날결합부재와, 상기 칼날결합부재의 하부에 결합하는 한 쌍의 칼날조립체로 구성되며, 상기 왕복플레이트가 상기 펀칭지지부재의 내측에 위치하였을 때 상기 과실홀더에 안착된 과실을 펀칭하여 씨를 제거하고 과육을 절단하는 펀칭기;를 포함하고,
   상기 칼날조립체는 최하점으로 하강하였을 때 상기 과실홀더에 안착된 과실의 씨를 제거하고 과육의 50~80%만을 절단하여 꽂은 채 상기 과실홀더로부터 인출하여 상승시키고, 다음 차례의 과실을 펀칭할 때 하강하여 상기 과실홀더에 안착된 다음 차례의 과실과 접촉하여 완전히 절단시키는 2단계 절단이 수행되도록 하강높이가 설정되는 과실 씨 제거장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 펀칭기 하부에 마련되며, 과실홀더의 하부로 배출되는 과실 씨를 유도하여 외부로 배출하는 씨 배출관과, 상기 씨 배출관의 외주연에 결합하여 상기 과실홀더의 외측으로 배출되는 과육이 외부로 배출되도록 유도하는 과육배출판을 더 포함하는 과실 씨 제거장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 과실홀더는 상기 왕복플레이트에 결합하는 베이스부재와, 베이스부재의 상부에 탈착 가능하게 결합하는 원뿔기둥 형태의 과실홀더부재와, 과실홀더부재의 상부에 결합하여 탄성력에 의해 과실을 고정하는 실리콘부재를 포함하는 과실 씨 제거장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 지지대의 상부에 결합하며, 상기 펀칭지지부재의 후방에 적재된 과실이 작업자가 위치한 전방으로 줄을 지어 굴러내려 올 수 있도록 후방에서 전방측으로 경사가 형성는 과실적재대를 더 포함하는 과실 씨 제거장치.

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