KR200277482Y1 - 음식물 낱개 포장장치의 토오크리미터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 낱개의 음식물을 포장하는 장치의 토오크리미터에 있어서, 음식물을 포장하는 포장장치의 구동모터에 과도한 토오크가 발생하면 구동모터의 회전을 정지시키는 음식물 포장장치의 토오크리미터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안에 따르면, 변형이 자유로운 포장필름을 절단하여 음식물을 낱개 포장함에 있어 절단된 포장필름이 음식물을 감싸 포장하도록 구동부에 동력을 전달하는 구동축에 설치되는 음식물 포장장치의 토오크리미터에 있어서, 구동축의 단부에 고정된 보스와, 보스를 감싸며 보스의 길이방향을 따라 이동하고 구동모터에 연결되어 회전하는 기어와, 보스를 감싸며 기어의 양측면에 접해 위치하는 복수의 마찰판과, 구동축의 바깥방향에 위치하는 마찰판의 바깥면에 접하는 판스프링 및, 판스프링의 바깥면에 위치하여 보스의 단부에 체결되는 너트를 포함하며, 너트의 조임에 의해 판스프링이 마찰판을 가압하는 음식물 포장장치의 토오크리미터가 제공된다.

Description

음식물 낱개 포장장치의 토오크리미터{Torque limiter of packing apparatus}

본 고안은 음식물을 포장하는 포장장치의 토오크리미터에 관한 것이며, 특히, 초밥, 만두 등과 같은 작은 크기의 음식물을 낱개로 포장하는 음식물 낱개 포장장치의 구동축에 과도한 토오크가 발생하게 되면 구동축의 회전을 감소시키거나 정지시켜 안전사고를 예방하기 위한 음식물 포장장치의 토오크리미터에 관한 것이다.

음식물 제조업체에서는 음식물을 포장하여 소비자가 신선하고 오염되지 않은 상태로 음식물을 섭취할 수 있도록 하고 있다. 최근에는 음식물의 형태를 보존하기 위해 포장지 내부에 가스를 주입하여 이송 도중에 가해지는 충격을 가스가 완충시켜 음식물의 깨짐을 방지하고 있다.

그러나, 이들 포장기술은 대부분 다수 또는 다량의 음식물을 한꺼번에 포장하는 방식이며, 낱개의 음식물을 포장하는 포장기술은 사람의 손에 의해 수작업으로 진행되고 있다. 따라서, 낱개의 음식물을 포장하기 위해서는 많은 노동력과 시간이 소요된다. 이와 같은 많은 문제점들 때문에 음식물 제조업체에서는 음식물 낱개포장을 기피하고 있으며, 다수 개의 음식물을 한꺼번에 수용하는 포장방식으로 음식물을 생산하고 있다.

그 예로서, 만두, 초밥과 같은 크기를 가지는 음식물은 다수 개의 음식물을 수용할 수 있는 전체포장으로 판매되고 있으며, 전체포장에 수용된 음식물을 낱개로 판매하기 위해서는 전체포장을 개봉한 후에 낱개로 음식물을 판매한다.

특히, 대형 매장과 같은 곳에서 이런 음식들은 낱개로도 판매되는데, 이 때 개봉된 포장 속에 있는 음식물은 대기 중에 노출되어 있는 상태가 됨으로써, 매장 내에 존재하는 먼지 등 각종 오염물질이 음식물에 안착되며, 이를 소비자가 섭취함으로써, 소비자의 건강을 위협할 수 있다.

본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 음식물을 낱개 포장함으로써 낱개 포장된 음식물의 손상을 방지하는 음식물 낱개 포장장치의 구동축을 회전하는 구동모터에 과도한 토크가 발생하면 구동축의 회전을 감소시키거나 정지시키는 음식물 포장장치의 토오크리미터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 음식물 낱개 포장장치의 전체사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 정면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 평면도이고,

도 4는 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 구동축을 나타낸 정면도이고,

도 5a는 도 3에 도시된 권취롤러로부터 풀린 포장필름을 절단하는 절단부를 나타낸 사시도이고,

도 5b는 도 5a에 도시된 절단부의 작동관계를 나타낸 사시도이고,

도 6a는 도 1에 도시된 상부로드를 나타낸 측면도이고,

도 6b는 도 6a의 상부로드가 음식물의 위치로 이동하는 관계를 설명하기 위한 측면도이고,

도 7a는 도 1에 도시된 하부로드를 나타낸 측면도이고,

도 7b는 도 7a에 도시된 하부로드가 상부로드와 함께 음식물을 상부 플레이트의 위치로 이송하는 관계를 나타낸 측면도이고,

도 8a는 도 1에 도시된 포장장치에서 음식물을 감싸도록 포장필름을 음식물의 길이방향으로 접는 길이접이판을 위치관계를 나타낸 측면도이고,

도 8b는 도 8a에 도시된 길이접이판이 작동하여 음식물의 길이방향으로 포장필름을 접는 관계를 나타낸 측면도이고,

도 9a는 도 1에 도시된 포장장치에서 음식물을 감싸도록 포장필름을 음식물의 폭방향으로 접는 폭접이판을 위치관계를 나타낸 측면도이고,

도 9b는 도 9a에서 도시된 폭접이판이 작동하여 음식물의 폭방향으로 포장필름을 접는 관계를 나타낸 측면도이고,

도 10a는 도 1에 도시된 포장장치에서 포장된 음식물을 포장장치의 밖으로 밀어내는 수평이송부를 나타낸 측면도이고,

도 10b는 도 10a에 도시된 수평이송부가 작동하여 포장된 음식물을 포장장치의 밖으로 밀어내는 작동관계를 나타낸 측면도이고,

도 11은 도 1에 도시된 포장장치의 작동순서를 나타낸 그래프이고,

도 12는 본 고안의 한 실시예에 따른 음식물 포장장치의 토오크리미터의 축방향 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 음식물 4 : 컨트롤 박스

10 : 상부 플레이트 11 : 관통공

13 : 가이드 플레이트 20 : 하부 플레이트

30 : 권취롤러 31 : 포장필름

40 : 회전판 41 : 홀

44 : 회전축 50 : 수평이송부

51 : 가이드 바 59 : 푸시(Push)부재

100 : 포장장치 101 : 제 1 모터

110 : 절단부 150 : 접이부

180 : 구동축 191~196 : 캠

201~206 : 링크 210 : 광센서

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 변형이 자유로운 포장필름을 절단하여 음식물을 낱개 포장함에 있어 상기 절단된 포장필름이음식물을 감싸 포장하도록 구동부에 동력을 전달하는 구동축에 설치되는 음식물 포장장치의 토오크리미터에 있어서, 상기 구동축의 단부에 고정된 보스와, 상기 보스를 감싸며 상기 보스의 길이방향을 따라 이동하고 구동모터에 연결되어 회전하는 기어와, 상기 보스를 감싸며 상기 기어의 양측면에 접해 위치하는 복수의 마찰판과, 상기 구동축의 바깥방향에 위치하는 마찰판의 바깥면에 접하는 판스프링 및, 상기 판스프링의 바깥면에 위치하여 상기 보스의 단부에 체결되는 너트를 포함하며, 상기 너트의 조임에 의해 상기 판스프링이 마찰판을 가압하는 음식물 포장장치의 토오크리미터가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 판스프링과 너트의 사이에는 접시형 스프링이 위치한다.

아래에서는 본 고안에 따른 음식물 낱개 포장장치의 토오크리미터의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 음식물 낱개 포장장치의 전체사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 음식물 낱개 포장장치의 구동축을 나타낸 정면도이고, 도 5a는 도 3에 도시된 권취롤러로부터 풀린 포장필름을 절단하는 절단부를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 절단부의 작동관계를 나타낸 사시도이고, 도 6a는 도 1에 도시된 상부로드를 나타낸 측면도이고, 도 6b는 도 6a의 상부로드가 음식물의 위치로 이동하는 관계를 설명하기 위한 측면도이고, 도 7a는 도 1에 도시된 하부로드를 나타낸 측면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 하부로드가 상부로드와 함께 음식물을 상부 플레이트의 위치로 이송하는 관계를 나타낸 측면도이고, 도 8a는 도 1에 도시된 포장장치에서 음식물을 감싸도록 포장필름을 음식물의 길이방향으로 접는 길이접이판을 위치관계를 나타낸 측면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 길이접이판이 작동하여 음식물의 길이방향으로 포장필름을 접는 관계를 나타낸 측면도이고, 도 9a는 도 1에 도시된 포장장치에서 음식물을 감싸도록 포장필름을 음식물의 폭방향으로 접는 폭접이판을 위치관계를 나타낸 측면도이고, 도 9b는 도 9a에서 도시된 폭접이판이 작동하여 음식물의 폭방향으로 포장필름을 접는 관계를 나타낸 측면도이고, 도 10a는 도 1에 도시된 포장장치에서 포장된 음식물을 포장장치의 밖으로 밀어내는 수평이송부를 나타낸 측면도이고, 도 10b는 도 10a에 도시된 수평이송부가 작동하여 포장된 음식물을 포장장치의 밖으로 밀어내는 작동관계를 나타낸 측면도이고, 도 11은 도 1에 도시된 포장장치의 작동순서를 나타낸 그래프이다.

그리고, 도 12는 본 고안의 한 실시예에 따른 음식물 포장장치의 토오크리미터의 축방향 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 음식물(1)을 회전시키는 회전판(40)과, 포장필름(31)이 권취된 권취롤러(30)와, 권취롤러(30)로부터 풀린 포장필름(31)을 절단하는 절단부(110)와, 회전판(40)에 안착된 음식물(1)의 상면에 절단된 필름(31-1)이 안착된 상태로 음식물(1)과 필름(31-1)을 상부방향으로 이송하는 수직이송부(70)와, 상부로 올라온 음식물(1)을 필름(31-1)이 감싸도록 필름을 접는 접이부(150)와, 포장된 음식물(1)을 포장장치(100) 밖으로 밀어내는수평이송부(50)와, 수평이송부(50)에 의해 이송되는 상태에서 포장필름(31-1)이 음식물(1)을 감싸도록 융착하는 가열부(130) 및, 회전판(40)과 절단부(110)와 접이부(150)와 수직이송부(70) 및 수평이송부(50)를 작동시키는 구동축(180)을 포함한다.

소정의 직경을 갖는 회전판(40)은 그 원주를 따라 다수 개의 홀(41)이 형성되고, 상기 홀(41)의 하단에는 걸림턱(42)이 형성되어 홀(41)에 위치한 음식물(1)의 저면을 걸림턱(42)이 지지하여 음식물(1)이 홀(41)의 안쪽에 위치하도록 한다. 그리고, 회전판(40)의 저면 중심에는 회전축(44)이 고정되고, 회전축(44)의 하단에는 제 1 베벨기어(45)가 고정된다.

한편, 회전판(40)의 하부에는 구동축(180)이 위치하며 구동축(180)의 일단에는 체인기어(181)가 고정된다. 그리고, 이런 구동축(180)에 고정된 체인기어(181)와 제 1 모터(101)의 회전자에 고정된 체인기어(102)는 체인(103)에 의해 연결된다. 따라서, 제 1 모터(101)의 회전은 체인(103)을 통해 구동축(180)을 회전시킨다. 그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, 구동축(180)의 단부에는 토오크리미터(300)가 설치되어 있다. 본 고안에 따른 음식물 포장장치의 토오크리미터(300)는 차후에 상세히 설명하기로 하고, 우선 음식물 포장장치에 대해 상세히 설명하겠다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구동축(180)에는 다수 개의 캠(191~196)이 구동축(180)의 일단부에서 타단부까지 고정되어 있고, 구동축(180)의 중간부에는 제 2 베벨기어(182)가 제 1 베벨기어(45)와 맞물려 회전하게 배치된다. 아래에서는구동축(180)에 고정된 다수 개의 캠(191~196)에 대하여 정의하겠다.

구동축(180)의 일단부에서 타단부까지 순차적으로 위치한 캠에 번호를 붙이면, 구동축(180)의 일단부에 가장 근접한 캠이 '제 1 캠(191)'이라 하고, 그 다음에 고정된 캠은 순차적으로 '제 2, 3, 4 캠(192, 193, 194)'이라 하고, 제 4 캠(194)의 다음에는 제 2 베벨기어(182)가 위치하고, 제 2 베벨기어(182)의 다음에는 고정된 캠을 '제 5, 제 6 캠(195, 196)'이라 한다. 그리고, 제 1 ~ 제 6 캠(191~196)에 대응하여 제 1 ~ 제 6 링크(201~206)들이 각각 캠(191~196)의 회전에 의해 선회하도록 연결되며, 또한, 제 1 ~ 제 6 링크(201~206)들은 다른 링크들로 연결되어 캠(191~196)의 회전에 의해 앞에서 설명한 절단부(110)와 접이부(150)와 수직이송부(70) 및 수평이송부(50)가 작동하며, 회전판(40)을 회전시키는 제 1 베벨기어(45)가 제 2 베벨기어(182)에는 맞물려 위치한다. 따라서, 제 1 모터(101)가 회전하면 구동축(180)이 회전하면서 회전판(40)과 절단부(110)와 접이부(150)와 수직이송부(70) 및 수평이송부(50) 모두가 작동하게 된다.

본 고안에 따른 한 실시예의 음식물 낱개 포장장치(100)를 상부에서 하부방향으로 각 구성요소의 위치관계를 차례로 설명하겠다. 우선, 포장장치(100)는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)가 위치한다. 상부 플레이트(10)의 상부를 '상위부'라 하고, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)의 사이를 '중위부'라 하며, 하부 플레이트(20)의 하부를 '하위부'라 한다.

상부 플레이트(10)의 상면에는 접이부(150)와 수평이송부(70)가 위치하고, 상위부에는 포장필름(31)이 권취된 권취롤러(30)가 위치하며, 중위부에는회전판(40)과 절단부(110)와 권취롤러(30)로부터 포장필름(31)이 풀리도록 동력을 발생하는 제 2 모터(105) 및 회전판(40)에 안착된 음식물(1)의 유무를 감지하는 광센서(210)가 위치하며, 하위부에는 구동축(180)과 제 1 모터(101) 및 컨트롤 박스(4)가 위치한다.

또한, 수직이송부(70)는 상부로드(71)와 하부로드(91)로 구분되는데, 상부로드(71)는 상위부에서 회전판(40)의 상면까지 접이부(150)와 상부 플레이트(10)를 관통하여 상하 이동하는 행정을 수행하며, 하부로드(91)는 하위부에서 접이부(150)의 하면까지 회전판(40)의 홀(41)을 관통하여 상하 이동하는 행정을 수행한다. 이들 상부로드(71)와 하부로드(91)는 하부로드(91)가 하향 이동하여 회전판(40)의 홀(41)에 안착된 음식물의 상면과 접하고 상부로드(71)가 상향 이동하여 회전판(40)의 홀(41)에 안착된 음식물의 하면과 접한 상태에서 상부로드(71)와 하부로드(91)는 동시에 거의 같은 속도로 상향 이동하여 음식물(1)을 접이부(150) 즉, 상부 플레이트(10)의 상면에 위치시킨다. 그리고, 하부로드(91)는 하향 이동하여 하위부에 위치함과 동시에 상부로드(71)는 상향 이동하여 상위부에 위치한다. 한편, 상부로드(71)의 상하이동은 구동축(180)의 제 6 캠(196)에 접해 있는 제 6 링크(206)가 선회하면서 상부로드(71)를 이동시키고, 하부로드(91)의 상하이동은 구동축(180)의 제 5 캠(195)에 접해 있는 제 5 링크(205)가 선회하면서 하부로드(91)를 상하 이동시킨다.

그리고, 접이부(150)와 수평이송부(70)는 상부 플레이트(10)의 상면에 설치된다. 상부 플레이트(10)의 상면에는 두 개의 가이드 바(51)가 상호 대칭되게 고정되고, 두 개의 가이드 바(51)의 사이에는 상부로드(71)가 상하 이동할 수 있도록 상부 플레이트(10)에 형성된 관통공(11)이 위치하며 이 관통공(11)을 통해 상부로드(71)가 상하방향으로 이동한다. 그리고, 이런 두 개의 가이드 바(51)는 구동축(180)의 길이와 평행하다.

이런 두 개의 가이드 바(51)의 일단(구동축(180)의 일단과 동일한 방향의 단부 임)에는 수평이송부(70)가 위치한다. 이런 수평이송부(70)는 구동축(180)에 고정된 제 1 캠(191)의 작동에 의해 상기 상부로드(71)가 상하방향으로 이동하는 행정의 방향으로 슬라이딩된다. 또한, 가이드 바(51)의 사이에 형성된 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 중심으로 수평이송부(70)가 위치한 방향에는 폭접이판(161)이 위치하고, 관통공(11)을 중심으로 가이드 바(51)와 수직하는 양방향에는 길이접이판(151)이 각각 위치한다. 이런 폭접이판(161)은 관통공(11)을 통해 상부 플레이트(10)의 상면으로 올라온 음식물(1)의 저면으로 삽입되어 포장필름(31-1)을 폭방향으로 접고 가이드 바(51)의 일단부 쪽으로 인발되는데, 이런 폭접이판(161)은 구동축(180)의 제 3 캠(193)에 접해 선회하는 제 3 링크(203)에 의해 작동된다.

길이접이판(151) 또한 폭접이판(161)과 마찬가지로, 음식물(1)의 저면으로 양측에서 삽입되어 포장필름(31-1)을 음식물(1)의 길이방향으로 접고 가이드 바(51)의 바깥방향으로 인발된다. 이런 길이접이판(151)은 구동축(180)의 제 2 캠(192)에 접해 선회하는 제 2 링크(202)에 의해 작동된다.

그리고, 가열부(130)는 두 개의 가이드 바(51)의 사이에 위치하는데, 음식물(1)이 올라오는 관통공(11)을 기준으로 폭접이판(161)의 반대쪽에 위치한다.이런 가열부(130)는 관통공(11)에서 상부 플레이트(10)의 단부까지 연장되며, 가열부(130)의 상부에는 가압봉(53)이 위치한다. 그리고, 상부 플레이트(10)의 단부 즉, 가열부(130)와 연장되어 위치하는 상부 플레이트(10)의 가장자리에는 가이드 플레이트(13)가 고정되어 가열부(130)를 지난 음식물이 상부 플레이트(10)의 밖으로 낙하할 수 있도록 안내한다.

한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 중위부에는 권취롤러(30)로부터 풀려 나온 포장필름(31)을 절단하는 두 개의 커터날(111H, 111L)이 위치한다. 두 개의 커터날(111H, 111L)은 상하부에 위치하며 상호 근접하는 방향으로 또는 상호 이격되는 방향으로 작동하면서 두 개의 커터날(111H, 111L) 사이를 통과하는 포장필름(31)을 절단한다. 절단부(110)에 의해 절단된 포장필름(31-1)은 회전판(40)의 홀(41)에 안착된 음식물(1)의 상부에 안착된다.

한편, 이런 절단부(110)의 두 개의 커터날(111H, 111L)은 일반적인 가위와 같은 지렛대의 원리를 이용한 것으로, 상단에 위치한 커터날(111H)의 후단에는 한 크랭크(116H)의 일단이 연결되고, 하단에 위치한 커터날(111L)의 지렛점의 바로 앞 전방에는 다른 한 크랭크(116L)의 일단이 연결된다. 그리고 이런 두 크랭크(116H, 116L)의 단부는 한 링크(118)에 회전 가능하게 고정되는데, 이 링크(118)가 상부로 이동하면 상하 커터날(111H, 111L)은 상호 벌어지고, 링크(118)가 하부로 이동하면 상하 커터날(111H, 111L)은 근접하여 사이에 위치한 포장필름(31)을 절단한다. 두 크랭크(116H, 116L)가 연결된 링크(118)는 구동축의 제 4 캠(194)에 접한 제 4 링크(204)와 연결된다.

앞에서는 본 고안의 일 실시예에 따른 대략적인 연결 및 작동관계에 대하여 설명하였다. 아래에서는 각 구성요소를 특정하여 앞에서 대략적인 설명 외에 다른 세부적인 구성요소와 그 구성요소의 형상 및 유기적 결합관계를 상세히 설명하겠다.

회전판(40)에는 직사각형의 음식물(1)이 안착될 수 있도록 직사각형의 다수 개의 홀(41)이 회전판(40)의 원주 가장자리를 따라 형성되는데, 직사각형 홀(41)의 길이는 회전판(40)의 중심점을 향하도록 형성된다. 그리고, 이런 회전판(40)의 하면에는 상기 홀(41)에 대응하는 위치에 걸림턱(42)이 형성된 체결편(43)이 고정된다. 따라서, 홀(41)의 하단에는 체결편(43)의 걸림턱(42)들이 위치하여 음식물(1)이 걸림턱(42)의 상부에 안착된다.

구동축(180)의 타단 즉, 제 6 캠(196)의 바깥쪽의 단부에는 제 7 캠(197)이 고정되며, 이런 제 7 캠(197)은 그 주위에 위치한 제 1 리미트스위치(211)와 접하게 된다. 제 7 캠(197)에 접하는 제 1 리미트스위치(211)는 캠(197)과 접하는 순간 전기적신호를 발생하여 컨트롤 박스(4)에 입력한다. 제 7 캠(197)에 접하는 제 1 리미트스위치(197)로부터 출력된 전기적신호가 컨트롤 박스(4)에 입력되면 본 고안의 일 실시예인 음식물 낱개 포장장치(100)의 작동초기화 상태가 된다.

상부 플레이트(10)의 하면에 위치하여 음식물(1)의 존재여부를 감지하는 광센서(210)로부터 출력되는 전기적 신호는 컨트롤 박스(4)에 입력된다. 음식물(1)이 감지되었을 때를 온(on)이라 하고, 감지되지 않았을 때를 오프(off)라 하였을 때에 온 신호가 컨트롤 박스(4)에 입력되면 컨트롤 박스(4)에서는 제 2 모터(105)를 작동하여 권취롤러(30)로부터 포장필름(31)이 풀리도록 가압롤러(113)를 회전시키고, 오프 신호가 컨트롤 박스(4)에 입력되었을 경우에는 컨트롤 박스(4)에서는 제 2 모터(105)의 작동을 정지시킨다. 따라서, 회전판(40)의 홀(41)에 음식물(1)이 안착되어 있지 않을 경우에도 절단부(110)는 작동하지만, 포장필름(31)이 권취롤러(30)로부터 풀리지 않게 되기 때문에 회전판(40)의 홀(41) 상부에는 포장필름(31)이 안착되지 않는다. 그러나, 이런 상태에서도 상부로드(71), 하부로드(91), 접이부(150), 절단부(110) 및 수평이송부(50)들은 모두 한번의 사이클로 작동한다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상부로드(71)는 상부 플레이트(10)의 관통공(11)에 삽입될 수 있도록 관통공(11)의 상부에 위치한다. 한편, 제 1 가이드 봉(73)은 상부 플레이트(10)를 관통하여 하부 플레이트(20)의 상면에 고정되고, 이런 제 1 가이드 봉(73)에는 제 1 슬라이드 뭉치(75)가 제 1 가이드 봉(73)을 따라 상하방향으로 이동하며, 이런 제 1 슬라이드 뭉치(75)의 상면에는 고정봉(77)이 상부 플레이트(10)를 관통하여 상부로드(71)와 평행하게 위치한다.

상부로드(71)와 고정봉(77)의 상단은 고정대(79)로 고정되어 있고, 제 1 슬라이드 뭉치(75)에는 링크(76)들이 연결되고 구동축(180)의 제 6 캠(196)의 회전에 따른 제 6 링크(206)의 작동에 의해 제 1 슬라이드 뭉치(75)는 제 1 가이드 봉(73)을 따라 상하로 이동하게 된다. 이런 제 1 슬라이드 뭉치(75)의 상하 이동에 따라 고정봉(77) 및 고정봉(77)과 연결된 상부로드(71)도 상하로 이동하며, 상부로드(71)의 행정은 제 1 슬라이드 뭉치(75)의 행정과 동일하며 행정의 최하단 위치는 회전판(40)에 안착된 음식물(1)의 상면까지이다.

이런 상부로드(71)는 신축할 수 있도록 텔레스코프와 같은 2단으로 구성되며, 그 사이에는 스프링(81)이 위치하여 음식물(1)의 크기에 따라 상부로드(71)의 신축정도는 다르게 된다. 즉, 음식물(1)의 두께가 큰 경우에는 상부로드(71)는 수축되고, 음식물(1)의 두께가 작은 경우에는 상대적으로 상부로드(71)는 신장된다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 하부로드(91)는 그 상단에 음식물(1)이 안착되는 헤드(92)가 형성된다. 이 헤드(92)는 직육면체의 형상을 가지고 있으며, 회전판(40)에 고정되는 체결편(43)의 걸림턱(42)과 간섭되지 않고 회전판(40)의 홀(41)을 관통하여 상하부로 이동할 수 있도록 걸림턱(42)과 대응하는 위치에 헤드(92)의 두께방향으로 절취부가 형성된다.

이런 하부로드(91) 또한 상부로드(71)와 같은 작동관계로 작동하는데, 상부 플레이트(10)의 하면과 하부 플레이트(20)의 상면에 단부가 각각 고정된 제 2 가이드 봉(93)이 위치한다. 그리고, 이런 제 2 가이드 봉(93)을 따라 제 2 슬라이드 뭉치(95)가 상하방향으로 이동하며, 이런 제 2 슬라이드 뭉치(95)에 하부로드(91)의 하단이 고정된다. 따라서, 하부로드(91)는 제 2 슬라이드 뭉치(95)를 따라 상하방향으로 이동한다. 제 2 슬라이드 뭉치(95)에는 링크(96)들이 연결되고 구동축(180)의 제 5 캠(195)의 회전에 따른 제 5 링크(205)의 작동에 의해 제 2 슬라이드 뭉치(95)는 제 2 가이드 봉(93)을 따라 상하로 이동하게 된다. 이런 제 2 슬라이드 뭉치(95)의 상하 이동에 따라 하부로드(91)는 상하로 이동하며, 하부로드(91)의 행정은 제 2 슬라이드 뭉치(95)의 행정과 동일하며 행정의 최상단 위치는 상부 플레이트(10)에 형성된 관통공(11)의 레벨까지이며, 최하단 위치는 하위부에 위치한다.

권취롤러(30)는 상부 플레이트(10)의 상부에 위치하며, 권취롤러(30)에서 풀린 포장필름(31)은 한 쌍의 가이드롤러(115)의 안내를 받으며 절단부(110)의 두 커터날(111H, 111L) 사이로 진행한다. 포장필름(31)의 진행방향에 있어서, 두 커터날(111H, 111L)의 후방에는 한 쌍의 가압롤러(113)가 위치하는데, 가압롤러(113)에 압착된 포장필름(31)은 가압롤러(113)의 회전에 의해 두 커터날(111H, 111L)의 사이로 진행한다. 이런 가압롤러(113) 중에서 한 가압롤러의 단부에는 풀리가 고정되어 있으며 이 풀리에는 벨트(107)에 의해 제 2 모터(105)의 회전축에 고정된 풀리에 연결된다.

따라서, 제 2 모터(105)의 회전에 의해 권취롤러(30)에 권취된 포장필름(31)은 풀리게 된다. 한편, 제 2 모터(105)와 가압롤러(113)를 연결하는 벨트(107)의 중간 상부에는 가압부재(109)가 위치하여 벨트(107)의 수직방향으로 상하 운동하는데, 가압부재(109)가 벨트(107)의 중간부를 가압하게 되면 제 2 모터(105)에 연결되어 회전하는 가압롤러(113)는 소정의 각도로 역회전하면서 두 커터날(111H, 111L)에 의해 절단된 포장필름(31)의 선단부를 후방으로 약 1mm정도 후진시킨다. 따라서, 포장필름(31)이 진행하지 않는 상태에서 두 커터날(111H, 111L)이 절단과정을 수행하더라도 포장필름(31)의 선단부가 절단되어 실과 같은 크기의 포장필름(31)의 이물질을 발생하지 않는다. 이런 가압부재(109)는 구동축(180)의 제 4 캠(194)에 의해 선회하는 제 4 링크(204)와 연결되어 있다

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 수평이송부(50)는 상부 플레이트(10)의 상면에 설치되어 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 구동축(180)과 평행한 방향으로 설치되며, 수평이송부(50)는 한 쌍의 가이드 봉(55)과, 이런 가이드 봉(55)이 삽입되는 관통공이 형성된 제 3 슬라이드 뭉치(57) 및, 제 3 슬라이드 뭉치(57)의 상부에 고정되어 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 향해 위치한 푸시부재(59)를 포함한다.

이런 제 3 슬라이드 뭉치(57)는 그 하부에 링크가 연결되고, 상부 플레이트(10)에 형성된 장공을 따라 이동한다. 장공은 한 쌍의 가이드 봉(55)의 중간에 가이드 봉(55)과 평행하게 형성된다. 따라서, 제 3 슬라이드 뭉치(57)가 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 통해 상부로 올라온 음식물(1)이 위치한 방향으로 이동하면서 푸시부재(59)는 음식물(1)을 일방향으로 밀게 되며 푸시부재(59)에 의해 밀려 이동하는 음식물(1)을 한 쌍의 가이드 바(51)의 안내를 받으며 상부 플레이트(10)의 밖으로 밀려 배출된다. 한편, 수평이송부(50)의 제 3 슬라이드 뭉치(57)에 연결된 링크는 제 1 캠(191)에 접해 있는 제 1 링크(201)의 선회에 의해 일정한 거리만큼 왕복 이동한다.

그리고, 접이부(150)는 음식물(1)의 상면과 측면을 감싸고 있는 포장필름(31-1)을 음식물(1)의 하면에서 길이방향으로 접는 길이접이판(151)과, 음식물(1)의 폭방향으로 접는 폭접이판(161)을 구비한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 길이접이판(151)은 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 통해 상부로 이송된 음식물(1)에 대하여 음식물(1)의 길이방향으로 왕복 이동하는 한 쌍 플레이트이다. 이런 한 쌍의 길이접이판(151)은 음식물(1)을 기준으로 가이드 바(51)에 대해 수직하게 위치하며 상호 대칭되게 위치하고, 동시에 음식물(1) 쪽으로 왕복 이동한다.

한편, 상부로드(71)와 하부로드(91)에 의해 상부 플레이트(10)의 관통공(11)의 상부에 위치한 음식물(1)은 상부 플레이트(10)의 관통공(11)보다 포장필름(31-1)의 면적이 크기 때문에 포장필름(31-1)은 음식물(1)의 상면과 측면을 감싼 상태로 포장필름(31-1)의 가장자리는 관통공(11)을 완전히 관통하지 않는 상태로 상부 플레이트(10)의 하부에 위치한다. 따라서, 이런 상태에서 길이접이판(151)이 음식물(1)과 상부 플레이트(10)의 사이로 진입하게 되면 포장필름(31-1)은 음식물(1)의 하면을 음식물(1)의 길이방향으로 양쪽에서 감싸게 된다.

이런 길이접이판(151)은 하부로드(91)의 헤드(92)에 형성된 절취부에 삽입될 수 있는 구조를 갖는다. 즉, 회전판(40)의 하면에 고정된 체결편(43)의 걸림턱(42)과 같은 형상의 걸림턱(42)이 형성되어 하부로드(91)의 헤드(92)에 형성된 절취부에 삽입된다.

그리고, 길이접이판(151)의 이동방향으로 고정된 한 쌍의 가이드 봉(155)이 가이드 바(51)에 대하여 수직하게 위치한다. 여기에서, 한 쌍의 길이접이판(151)을 안내하는 가이드 봉(155)은 총 4개이다. 수평이송부(50)에서 설명한 바와 같이, 가이드 봉(155)을 따라 이동하는 제 4 슬라이드 뭉치(157)가 위치하고, 이런 제 4 슬라이드 뭉치(157)의 하면에 길이접이판(151)이 고정된다. 그리고, 제 4 슬라이드 뭉치(157)의 하면에는 링크가 상부 플레이트(10)에 길이접이판(151)의 이동방향으로 형성된 장공을 관통하여 연결되고, 이런 링크는 제 2 캠(192)의 회전에 따라 작동하는 제 2 링크(202)에 연결되어 한 쌍의 길이접이판(151)을 음식물의 방향 또는그 반대방향으로 왕복 운동시킨다.

한편, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 폭접이판(161)은 앞에서 설명한 수평이송부(50)의 한 쌍의 가이드 봉(55)에 설치된다. 폭접이판(161)은 수평이송부(50)의 한 쌍의 가이드 봉(55)을 따라 이동하는 제 5 슬라이드 뭉치(167)의 하면에 고정된다. 그리고, 제 5 슬라이드 뭉치(167)의 하면은 제 3 캠(193)의 회전에 의해 작동하는 제 3 링크(203)와 연결된다. 폭접이판(161)은 길이접이판(151)이 작동한 후에 작동하기 때문에, 포장필름(31-1)이 음식물(1)의 하면을 길이방향으로 접은 상태에서 폭방향으로 접는다. 이와 같이, 폭접이판(161)이 위치한 쪽의 한쪽만의 폭방향으로 접힌 음식물(1)은 다음 단계인 수평이송부(50)의 작동에 의해 음식물(1)이 가이드 바(51)를 따라 이동하면서 다른 한 쪽의 폭방향으로 포장필름(31-1)이 음식물(1)의 하면을 덮게된다.

한편, 가이드 바(51)의 사이는 가열부(130)가 위치한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 음식물(1)의 하면을 폭과 길이방향으로 접은 포장필름(31-1)이 가열부(130)를 통과하면서 접혀진 부위의 포장필름(31-1)이 융착되어 부착된다.

그리고, 가이드 바(51)의 사이의 상부에는 가압봉(53)이 위치한다. 이런 가압봉(53)과 하부의 가열부(130)의 높이는 일반적으로 음식물(1)의 두께보다 낮은 것이 양호하다. 그 이유는 가압봉(53)에 의해 가압된 음식물(1)은 가열부(130)와 음식물(1) 사이에 위치한 포장필름(31-1)을 가압하여 융착이 용이하게 이루어 질 수 있도록 하기 위해서 이다.

그리고, 수평이송부(50)에 의해 가열부(130)를 통과하여 상부 플레이트(10)의 일단부로 이송된 음식물(1)은 가이드 플레이트(13)를 따라 상부 플레이트(10)의 외부로 낙하하게 된다. 이런 가이드 플레이트(13)의 하부에는 수납함이 위치하여 포장된 음식물(1)을 수납하게 된다.

이와 같이 구성된 음식물 낱개 포장장치의 작동관계에 대하여 상세히 설명하겠다.

컨트롤 박스(4)에서 전원스위치(5)를 온(on)시키면, 제 1 모터(101)의 회전에 의해 구동축(180)은 회전하게 되고, 구동축(180)의 회전에 의해 6개의 캠(191~196)은 모두 동시에 회전하며, 제 1 베벨기어(45)가 회전한다. 제 1 베벨기어(45)의 회전은 제 2 베벨기어(182)와 회전축(44)을 통해 회전판(40)을 회전시킨다.

회전판(40)이 회전하면서 회전판(40)의 홀(41)에 안착된 음식물(1)은 광센서(210)의 하부를 지나가게 되고, 광센서(210)는 회전판(40)의 홀(41)에 음식물(1)이 위치하여 있는가를 감지한다. 그리고 그 신호를 컨트롤 박스(4)에 입력한다. 컨트롤 박스(4)에서는 광센서(210)로부터 온 신호가 입력되면 제 2 모터(105)를 구동시켜 가압롤러(113)를 회전시키고, 권취롤러(30)로부터 포장필름(31)이 소정의 길이만큼 풀리도록 한다. 이렇게 풀린 포장필름(31)은 가이드롤러(115)의 안내를 받아 절단부(110)의 상하 커터날(111H, 111L)의 사이를 통과하여 회전판(40)의 홀(41)의 상부에 위치하게 나오게 된다.

이런 상태에서 구동축(180)의 6개의 캠(191~196)에 접해 있는 링크(201~206)의 작동순서는 다음과 같다.

우선, 도 11에 도시된 바와 같이, 제 4 캠(194)의 1회 회전 동안에 접해 있는 제 4 링크(204)는 선회하면서 절단부의 상하 커터날(111H, 111L)을 상호 접하는 방향으로 이동시키면서 포장필름(31)을 절단하고, 다시 상하 커터날(111H, 111L)은 상호 벌어진 상태로 위치한다. 두 번째로 제 6 캠(196)에 접해 있는 제 6 링크(206)는 선회하여 상부로드(71)를 하강시킨다. 이때 상부로드(71)는 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 지나 포장필름(31-1)이 안착된 음식물(1)의 상부를 가압한다. 그리고, 세 번째로 제 5 캠(195)에 접해 있는 제 5 링크(205)가 선회하여 하부로드(91)를 상승시킨다. 이때, 하부로드(91)와 음식물(1)을 가압하는 상부로드(71)는 일정속도로 동시에 상승한다. 이와 같이 하부로드(91)와 상부로드(71)가 동일한 속도로 상승하게 되면서 하부로드(91)의 헤드(92)와 상부로드(71)의 하단 사이에 위치한 포장필름(31-1)과 그 하부의 음식물(1)은 상부 플레이트(10)의 관통공(11)을 관통하여 상부 플레이트(10)의 상면에 위치한다. 이때, 포장필름(31-1)의 절단된 면적은 관통공(11)의 면적보다 넓기 때문에 포장필름(31-1)의 가장자리는 관통공(11)의 가장자리에 걸려 위치한다. 그리고, 상부로드(71)가 그 스트로크의 최상위점에 위치하였을 때에 제 2 캠(192)에 접해 있는 제 2 링크(202)가 선회하면서 한 쌍의 길이접이판(151)을 음식물(1)이 위치한 방향으로 이동시킨다. 그러면, 길이접이판(151)은 음식물(1)의 하면과 하부로드(91)의 헤드(92) 사이로 전진하여 포장필름(31-1)을 길이방향으로 접는다. 그리고, 포장필름(31-1)을 접은 길이접이판(151)이 후진하면서 양 길이접이판(151)이 최대로 멀어진 상태에서 폭접이판(161)의 작동이 진행된다.

폭 방향 접힘의 작동관계는 제 3 캠(193)에 접해 있는 제 3 링크(203)가 선회하면서 폭접이판(161)을 음식물(1)이 위치한 방향으로 이동시킨다. 그러면, 폭접이판(161)은 음식물(1)의 하면과 상부로드(71)의 상단의 사이로 전진하여 포장필름(31-1)의 폭 방향의 가장자리를 길이방향 접힌 부위의 하면을 덮어 접도록 한다. 그리고, 폭접이판(161)이 후진한다.

이와 같이, 포장필름(31-1)이 폭방향으로 접힌 후에는 수평이송부(50)가 작동한다.

수평이송부(50)의 작동은 제 1 캠(191)에 접해 있는 제 1 링크(201)가 선회하면서 수평이송부(50)가 작동한다. 수평이송부(50)는 상기 폭접이판(161)이 작동하는 방향으로 이동하면서, 포장필름(31-1)에 의해 감싸진 음식물(1)을 가이드 바(51)의 사이로 밀어낸다. 수평이송부(50)에 의해 밀려 이동하는 음식물(1)의 상면에는 음식물(1)의 높이보다 낮게 설치된 가압봉(53)을 따라 이동하는데, 가압봉(53)에 의해 음식물(1)은 하부방향으로 가압된다. 이와 같이 음식물(1)이 가압봉(53)을 따라 이동하면서 가열부(130)를 지나게 되는데, 가열부(130)의 온도에 의해 음식물(1)의 하면에 접힌 포장필름(31-1)은 융착된다.

그리고, 이렇게 가열부(130)를 지나면서 융착된 포장필름(31-1)은 가열부(130)의 측부에 설치된 가이드 플레이트(13)를 따라 하부방향으로 낙하하게 된다.

한편, 앞에서 설명한 가열부는 일반적으로 사용되는 전기히터이고, 본 고안의 한 실시예로서의 음식물 낱개 포장장치에서 언급된 음식물은 빵, 초밥, 만두,과자 등이 될 수 있으나, 이들에 극히 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 토오크리미터(300)는 체인기어(sprocket)(181)가 설치된 구동축(180)의 일단에 설치된다. 체인기어(181)는 금속재로 성형되며, 이런 체인기어(181)는 구동축(180)의 단부에 고정된 보스(boss)의 둘레를 감싸도록 위치한다. 그리고, 이런 체인기어(181)의 양측에는 각각 마찰판(303)이 위치하여 체인기어(181)와 접하여 위치한다. 그리고, 이런 구동축(180) 방향에 위치한 마찰판(303)은 보스(301)의 걸림턱에 접하여 위치한다. 한편, 구동축(180)의 반대편에 위치한 마찰판(303)의 바깥면에는 가압판(304)이 위치하고, 가압판(304)의 바깥쪽에는 판스프링(305)이 위치한다. 그리고, 이런 판스프링(305)의 바깥쪽에는 접시형 스프링(307)이 위치하며, 접시형 스프링(307)의 바깥쪽에는 너트(309)가 보스(301)에 체결된다.

이와 같은 구조를 갖는 음식물포장장치의 토오크리미터의 작동관계에 대하여 상세히 설명하겠다.

구동축(180)의 회전에 의해 체인기어(181)가 회전할 수 있을 정도로 너트(309)를 회전시켜 구동축(180)의 방향으로 이동한다. 이때, 너트(309)가 구동축(180)의 방향으로 이동하게 되면, 접시형 스프링(307)은 보스(301)의 몸체를 따라 구동축(180)의 방향으로 이동하게 되고, 판스프링(305)은 너트(309)의 이동에 의해 압력을 받아 가압판(304)을 가압하며 가압판(304)은 마찰판(303)을 가압하여 두 마찰판(303) 사이에 위치한 체인기어(181)를 가압하여 체인기어(181)의 회전을 구동축(180)의 회전으로 전달한다.

이런 상태에서 음식물 포장장치의 작동에 문제가 발생하여 구동축(180)이 원활하게 회전하지 않게 되어 토오크가 발생하게 되면 마찰판(303)과 체인기어(181)의 사이에서는 슬립현상이 발생한다. 이와 같은 슬립은 체인기어(181)의 회전을 구동축(180)에 원활하게 전달하지 못하게 됨으로써, 구동축(180)의 회전은 정지하게 된다.

그럼으로써, 음식물 포장장치의 작동 중에 작업자의 손 등이 장치에 삽입되었을 때에 마찰판(303)과 체인기어(181)의 사이에서 슬립이 발생하여 구동축(180)의 회전은 정지된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 음식물 낱개 포장장치의 토오크리미터는 음식물 낱개 포장장치가 작동하면서 구동축에 토오크가 발생하게 되면 모터의 회전력 전달을 차단함으로써, 음식물 낱개 포장장치의 작동을 중지시킨다. 따라서, 작업자가 포장과정중에 손 등이 포장장치에 진입하게 되어 압입되었을 때에 자동으로 음식물 낱개 포장장치의 포장과정을 중지함으로써, 상해피해를 예방할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 음식물 낱개 포장장치의 토오크리미터에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다.

Claims (2)

1. 변형이 자유로운 포장필름을 절단하여 음식물을 낱개 포장함에 있어 상기 절단된 포장필름이 음식물을 감싸 포장하도록 구동부에 동력을 전달하는 구동축에 설치되는 음식물 포장장치의 토오크리미터에 있어서,

   상기 구동축의 단부에 고정된 보스와,

   상기 보스를 감싸며 상기 보스의 길이방향을 따라 이동하고 구동모터에 연결되어 회전하는 기어와,

   상기 보스를 감싸며 상기 기어의 양측면에 접해 위치하는 복수의 마찰판과,

   상기 구동축의 바깥방향에 위치하는 마찰판의 바깥면에 접하는 판스프링 및,

   상기 판스프링의 바깥면에 위치하여 상기 보스의 단부에 체결되는 너트를 포함하며,

   상기 너트의 조임에 의해 상기 판스프링이 마찰판을 가압하는 것을 특징으로 하는 음식물 포장장치의 토오크리미터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 판스프링과 너트의 사이에는 접시형 스프링이 위치하는 것을 특징으로 하는 음식물 포장장치의 토오크리미터.