KR20020077875A - 조절가능한 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

압출기를 장착하기 위한 조절 가능한 절단 장치. 절단 장치는 짧아진 절단 블레이드(454)를 고정시키고, 축방향으로 조절 가능한 정사각 스탁 블레이드 홀더(452)를 통합한다. 축방향 조절은 관련된 압출기 다이표면(114)과 절단장치 블레이드가 균일하게 접촉하도록 한다. 다이표면과 접촉하기 위한 장치의 조절 가능성과 함께 짧은 블레이드는 절단 블레이드가 편향되지 않도록 하여서, 형상을 그대로 보존하기 위해 생산물에 필요한 정밀한 절단작업을 가능하게 한다.

Description

조절가능한 절단 장치{ADJUSTABLE CUTTING MECHANISM}
식품산업에 사용되는 압출기는 압출물이 압출기의 다이 표면을 빠져나올 때 압출물을 원하는 크기로 절단하는 절단장치를 사용한다. 압출기와 함께 사용된 종래의 절단장치 예가 도 1,2,3에 도시되었다.
도 1은 압출기의 다이 조립체(114), 벨(112), 튜브턴(tube turn)(110)의 측면도이다. 작동시, 마사분(masa) 같은 생산물은 튜브턴(110)을 통해 벨(112) 안으로 들어간다. 그런다음 다이(114)를 통해 압출된다. 샤프트(116)는 턴(110), 벨(112), 벨(114)을 관통한다. 샤프트(116)의 단부에 절단장치가 장착된다. 절단장치는 허브(hub)(130),허브(130)에서 연장된 스포크(spoke)(132), 스포크에 부착된 블레이드 홀더(134)로 구성된다. 각각의 블레이드 홀더(134)는 차례대로 블레이드(136)가 다이(114)와 계속 접촉하게한다.
도 2는 다이표면(115)의 저면도이다. 모든 도면에는 번호가 상응하는 요소에 표시되었다. 다이표면(115)은 통상적으로 여러개의 채널 혹은 포트를 나타낼 것인데, 상기 채널 혹은 포트는 다이(114)를 통해 절단되어서, 생산물이 벨로부터, 다이(114)를 통해 다이표면(115)으로 통과하도록 한다. 생산물이 상기 포트에서 나옴에 따라서 블레이드(136)로 비교적 균일한 조각으로 절단되고 전체 절단장치는 도 2에 도시된 바와 같이 방향(102)으로 샤프트에 대해서 회전한다. 이러한 회전은 통상적으로 속도가 60에서 150rpm 사이에 있는데, 마사분 압출물을 절단하기 위해서는 일반적으로 약 140rpm이 사용된다.
도 3은 압출기에서 떨어지는 종래의 절단장치에 대한 사시도이다. 도시된 절단장치의 측면은 다이표면과 접촉하는 동일한 측면이다. 허브(130), 스포크(132), 블레이드 홀더(134), 블레이드(136), 원하는 회전방향(102)이 또다시 도시되었다. 종래의 절단장치에 있는 블레이드 홀더(134)는 스포크(132)에 단단히 장착되므로 절단장치에 대해서 정적이다. 결과적으로 도 1을 참고해보면 다이표면(115)과 블레이드(136) 사이의 거리는 각각 개별의 블레이드(136)에 대해서 쉽게 조절될 수 있다. 다이표면(115)에서부터 절단 장치의 전체 길이는 허브(130)와 다이표면(115) 사이에 놓은 세척기를 사용하여 조절된다. 장치 전체의 주조공차는 개별의 블레이드(136)와 다이표면(115) 사이가 일정하게 접촉하도록 하는데 달려있다. 그러나 만약 스포크(132) 혹은 블레이드 홀더(134)는 약간 구부러지거나 공차를 벗어나면, 블레이드(136)는 다이표면(115)과 일정하게 접촉하지 않을 것이다. 이것은 절단이 고르지 못하고 압출물에 얼룩에 생기고 생산물이 바르지 않게 한다.
블레이드(136)와 다이표면(115) 사이의 정확한 공차는 도 2에 도시된 다이(114)로 발생되는 경주용 자동차 압출물 같이 압출물의 형상이 복잡할 때 특히중요하다. 이러한 다이포트(120)의 경주용 자동차 패턴은 블레이드(136)가 다이표면(115)에 대해서 일정하게 계속 접촉하고 절단을 하는 중에 다이표면(115)으로부터 빗나가지 않는다. 과거에는 종래의 절단 장치를 사용하여 블레이드(136)와 다이표면(115) 사이 공차를 일정하기 유지하려는 노력으로 블레이드 홀더(134) 혹은 스포크(132)를 물리적으로 구부리는 것이 있다. 그러나 도 2에 도시된 응용에 대해서 적합한 해결책이 아님이 밝혀졌다. 절단장치에 대한 부분적인 조절에 관계없이 압출물에 얼룩을 남지지 않거나 생산물 날카롭게 하지 않고 연속적이고 깨끗한 절단이 종래의 절단장치에서 연속적으로 이루어지지 않는다.
결과적으로 절단 블레이드와 다이표면 사이가 요구되는 대로 일정하게 꼭 맞게 조절되도록 조절 가능한 절단 장치가 필요하다. 이러한 조절 가능한 절단 장치는 현존하는 압출기에 적합해야 하며 압출물이 복잡한 형상을 다룰 때라도 압출기를 통해 절단을 깨끗하게 해야 한다.
본 발명은 축방향으로 조절 가능한 절단 장치에 관련되는데, 특히 압출기(extruder) 다이표면과 균일하게 접촉하도록 조절될 수 있는 블레이드 홀더(blade holder)를 통합하는 압출 절단 장치에 관련된다.
본 발명의 신규한 특징은 청구항에서 설명된다. 그러나 선호되는 사용방법 뿐만 아니라 본 발명 자체의 목적과 이점은 첨부된 도면에 대한 상세한 실시예의 설명으로 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 부착된 종래의 절단장치를 갖는 압출기의 측면도;
도 2는 종래의 절단장치와 다이표면의 저면도;
도 3은 종래의 절단장치에 대한 사시도;
도 4는 압출기 다이에 장착된 본 발명의 한가지 실시예에 대한 사시도;
도 5는 본 발명의 한가지 실시예에 대한 사시도;
* 부호설명 *
114 : 다이115 : 다이표면
432 : 스포크450 : 채널
452 : 홀더454 : 블레이드
456 : 셋트 스크류
본 발명은 압출기와 함께 사용하기 위한 조절 가능한 절단장치로 구성되며, 각각의 절단 블레이드와 다이표면 사이의 접촉을 조절하도록 한다. 선택적인 실시예는 각각의 블레이드와 다이표면 사이의 입사각을 조절하도록 한다.
각각의 블레이드와 다이표면 사이의 거리는 관련된 허브 스포크의 단부에 있는 채널을 통해 사각형 스포크 블레이드 홀더를 미끄러지게 하여서 축방향으로 조절가능하도록 한다. 절단 장치가 구동축에 장착된 다음에, 개별의 블레이드는 다이표면과 직접 접촉하도록 놓일 수 있다. 이러한 위치는 각각의 스포크에 있는 세트스크류를 조여서 고정되는데, 상기 스크류는 스포크 채널 내에 블레이드 홀더의 한 영역을 가압한다.
전술된 것 뿐만 아니라 본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 상세한 설명을 통해 더욱 명백해질 것이다.
도 4는 압출기 다이(114)에 장착된 본 발명의 한가지 실시예를 도시한다. 본발명에 의한 절단장치의 허브(430)는 종래의 절단장치의 허브와 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명의 스포크(432)는 블레이드 홀더(452)가 블레이드(454) 앞에서 미끄러질 수 있는 채널(450)로 구성된다. 이것은 채널(450)(도 5에 도시됨) 내에서 블레이드 홀더가 움직(404)이도록 한다. 이러한 움직임(404)은 다이표면(115)에 대해서 블레이드(454)가 축방향으로 조절되도록 한다. 블레이드 홀더(452)는 도 4에 도시된 바와 같이 스포크(432)를 통해 태핑(tap)된 셋트 스크류(456)로 채널(450)에 고정된다.
본 발명에서는 세척기 혹은 스페이서(spacer)가 허브(430) 아래에 놓일 필요가 없는데, 각각의 블레이드(454)는 다이표면(115)에 대해서 정밀한 공차로 위치될 수 있기 때문이다. 셋트 스크류(456)는 압출기에 본 발명을 설치하기 전에 풀어진다. 일단 허브(430)가 구동축에 부착되면 블레이드 홀더(452)는 개별의 블레이드(454)가 다이표면(115)과 적합하게 접촉할 때까지 다이표면(115) 쪽으로 미끄러진다. 각각의 셋트 스크류(456)는 이러한 상대적인 위치에 대해서 조여진다.
도 4 및 도 5는 블레이드 홀더(452)에 대한 정사각형 스탁(square stock)을 통합하는 하나의 실시예를 도시한다. 이러한 정사각형 스탁은 개별의 스포크(432) 축에 대해서 블레이드 홀더(452)가 회전하지 못하도록 하는 종래 기술의 블레이드 홀더에 대해서 사용되는 원형 스탁에 선호적이다. 이러한 회전은 블레이드(454)가 다이표면(115)으로부터 벗어나도록 한다. 정사각형 스탁이 도 4 및 도 5에 도시되었는데, 블레이드 홀더(452)의 형상이 채널(450) 내에서 블레이드 홀더(452)가 회전하지 못하도록 하는데 충분하게 채널(450)과 접촉하는 평평한 표면을 제공하는한 블레이드 홀더(452)에 육각형 스탁, 삼각형 스탁, 혹은 반원 스탁 같은 다른 형상이 사용될 수 있다. 또한 도 4 및 도 5에 도시된 실시예는 블레이드 홀더를 고정시키기 위해 하나의 셋트 스크류(456)를 사용함에도 불구하고, 클램핑 수단 혹은 두 개 이산의 셋트 스크류 같이 스포크(432)에 블레이드 홀더(452)를 고정시키기 위한 다른 방법이 수용 가능하다.
본 발명의 선호적인 실시예에서 도 4 및 도 5에 도시된 또 다른 특징은 블레이드(454)의 폭을 줄인다. 종래의 절단장치 통상적으로 길이가 약 4인치정도이다. 이것은 길이가 긴 블레이드가 압출물과 접촉할 때 블레이드의 중심으로 편향하도록 한다. 또한 상기 긴 블레이드는 블레이드의 먼 단부와 회전허브 사이에 긴 레버암(lever arm)을 제공하여서, 블레이드 홀더 전체가 다이표면으로부터 멀리 편향되도록 한다. 이러한 것을 설명하기 위해 본 발명의 한가지 실시예는 2/8 혹은 1/8인치의 폭을 갖는 짧은 블레이드(454)를 사용한다. 상기 짧은 블레이드(454)는 압출물을 절단하기에 적합한 크기인데, 블레이드(454)의 중앙을 따르는 편향과 블레이드 홀더(452)와 블레이드(454)가 다이표면(115)으로부터 멀어지는 축방향 편향을 최소화한다.
도 5는 블레이드 홀더(452) 및 블레이드(454)의 축방항 위치를 조절하기 위한 한가지 장치를 도시한다. 풀어진 셋트 스크류와 함께 블레이드(452)는 스포크 채널(450)에서 자유롭게 미끄러(404)질 수 있다. 일단 축방향 조절이 적합하게 이루어지면, 셋트 스크류는 블레이드 홀더(452)와 개별 블레이드(454)를 다이표면에 대한 상대적인 위치에 고정시키기 위해 조여진다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 다이표면 및 블레이드(454) 사이의 입사각을 조절하기 위한 수단이 제공된다. 이것은 채널(450) 근처에서 각각의 스포크의 단부에 대해 설치된 피벗 회전이 가능한 슬리브(도시 안됨)로 이루어질 수 있다. 이러한 슬리브는 각각의 스포크(432) 축에 대해서 블레이드 홀더(452)가 회전하도록 한다. 이러한 회전으로 각각의 절단장치의 사용에 대해서 다이표면과 개별의 블레이드(454) 사이의 이상적인 입사각을 정하도록 한다. 예를 들어, 마사분을 사용하는 도 4 및 도 5에 도시된 사용에 대해서 다이표면(115)과 절단 블레이드(454) 사이의 이상적인 입사각은 약 5°이다. 그러나 입시각(도시 안됨)을 조절하기 위한 조절수단을 사용하는 실시예에 대해서 블레이드와 다이표면 사이의 각도는 각각 개별 사용에 대해서 이상적인 입사각을 얻기 위해 실험에 의해서 조절될 수 있다.
본 발명은 선호되는 실시예를 참고로 설명되었으며, 본 발명의 범위 내에서 당해업자들에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (21)

  1. 압출 다이로부터 나온 압출물을 절단하기 위한 조절 가능한 절단장치에서, 상기 절단장치는,
    허브,
    상기 허브에 부착된 적어도 하나의 스포크,
    상기 적어도 하나의 스포크에 부착된 블레이드 홀더로 구성되는데 있어서,
    상기 블레이드 홀더는 상기 허브에 대해서 축방향으로 조절가능한 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 블레이드 홀더는 상기 스포크 안에 태핑된 셋트 스크류로 스포크에 대해서 고정되는 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 블레이드 홀더는 사각형 스탁으로 구성되는 것을 특지응로 하는 조절 가능한 절단장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 블레이드 홀더는 상기 적어도 하나의 스포트 축에 대해서 피벗 회전하고 기울어지게 조절가능한 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드 홀더에 부착된 블레이드로 구성되는 것을특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 블레이드의 절단 폭은 2.5인치 인하인 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 블레이드와 다이표면 사이의 입사각은 조절 가능한 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 블레이드와 다이표면 사이의 입사각은 2°에서 10°사이에서 결정되는 것을 특징으로 하는 조절 가능한 절단장치.
  9. 압출기 위에 장착 가능한 절단장치에서, 상기 압출기는 다이표면에 수직이고 중앙에 위치한 구동축과 다이표면을 갖는데, 상기 절단장치는
    구동축 위에 상기 장치를 장착하기 위한 허브,
    상기 허브로부터 연장되고 부착되며 블레이드 홀더를 수용하기 위한 채널을 갖는 스포크,
    각각의 블레이드 홀더에 부착된 블레이드로 구성되는데 있어서,
    블레이드와 다이표면 사이의 거리는 스포크 채널 내에서 블레이드 홀더를 이동시켜서 조절가능한 것을 특징으로 하는 절단장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 각각의 스포크는 상기 채널에 블레이드 홀더를 고정시키기 위한 셋트 스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 u자형 블레이드 홀더는 사각형 스탁으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 각각의 스포크는 블레이드와 다이표면 사이의 입사각을 조절하기 위한 피봇 회전 가능한 슬리브로 구성되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 블레이드는 폭이 2.5인치 이하인 다이표면을 갖는 접촉면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 블레이드와 다이표면 사이의 입사각은 2°에서 10°사이에서 결정되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  15. 압출기 다이의 표면으로부터 나오는 압출물을 절단하기 위한 방법에서, 상기 방법은,
    a) 조절 가능한 절단 장치가 압출기 다이에 평행하도록 압출기에 여러개의 절단 블레이드를 갖는 상기 절단 장치를 장착하고,
    b) 각각의 절단 블레이드가 다이 표면과 접촉하도록 각각의 절단 블레이드를조절하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    c) 최적의 절단각을 얻기 위해 다이표면에 대한 각각의 블레이드 입사각을 조절하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    c) 조절된 절단블레이드를 고정시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 단계 c)는 스포크에 태핑된 셋트 스크류를 대해서 상기 스포크를 통해 삽입한 블레이드 홀더에 대해서 조임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 압출물 위치 절단장치를 장착하는 방법은,
    다이표면에 수직하고 중심에 위치한 구동축과 압출기 다이표면을 갖는 압출기를 제거하고,
    구동축 위에서 절단장치에 허브를 장착하고,
    각각은 블레이드 홀더를 수용하기 위한 채널을 갖고 허브로부터 여러개의 스포크를 연장시키며,
    스포크의 각 채널 안으로 u자형 블레이드 홀더를 삽입하고,
    각각의 블레이드 홀더에 블레이드를 부착시키며,
    블레이드 홀더를 스포크 채널 내에서 이동시켜서 각각의 블레이드와 다이표면 사이의 거리를 조절하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    채널에 있는 블레이드 홀더를 셋트 스크류에 고정시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 각각의 스포크 내에 배열된 피봇 회전 가능한 슬리브와 함께 블레이드와 다이표면 사이의 입사각을 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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