KR20030038357A

KR20030038357A - 탈병장치

Info

Publication number: KR20030038357A
Application number: KR1020020062754A
Authority: KR
Inventors: 문재철
Original assignee: 이동기; 학교법인조선대학교; (재)광주.전남 테크노파크; (주)기성자동화
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2003-05-16

Abstract

본 발명은 동일한 회전방향을 갖는 칼날 및 브러시를 이용하여 버섯 재배용 포트병의 탈병효율을 극대화할 수 있도록 한 탈병장치에 관한 것이다.

본 발명은 다수개의 버섯재배용 포트병들이 수납된 용기와, 상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 1 회전부와, 뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 칼날들과, 상기 다수개의 칼날들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 1 기어구동부와, 상기 제 1 기어구동부에 설치되어 상기 제 1 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 1 동력원과, 뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 브러시들과, 상기 다수개의 브러시들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 2 기어구동부와, 상기 제 2 기어구동부에 설치되어 상기 제 2 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 2 동력원과, 상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 2 회전부와, 상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치하도록 이송시키기 위한 용기이송부재와, 상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치한 상기 용기를 고정시키기 위한 고정부재를 구비한다.

Description

탈병장치{APPARATUS OF ELIMINATE MATERIAL}

본 발명은 버섯 재배용 탈병기에 있어서, 특히 동일한 회전방향을 갖는 칼날 및 브러시를 이용하여 버섯 재배용 포트병의 탈병효율을 극대화할 수 있도록 한 탈병장치에 관한 것이다.

일반적으로, 팽이버섯을 성장시키기 위한 포트병에 팽이버섯균 배양을 위한 톱밥을 채운 다음, 일정한 공간 면적 내에서 적정온도와 습도를 유지하면서 팽이버섯균을 배양하여 성장시킨다.

그런 다음, 포트병에서 완숙된 팽이버섯을 채취하고 다시 포트병을 재활용하기 위해서 재배용 포트병 내에 충진된 내용물(톱밥 등)을 제거하는 탈병작업을 거쳐 재배용 병을 재차 사용하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 탈병장치는 크게 전방에 포트병(미도시)을 다수 개 수납한 용기(12)가 안착되며 양측의 베어링 하우징에 지지된 샤프트의 일측에 구동휠(14)이 하단에 위치한 모터(M)의 구동을 받은 벨트(36)에 의해서 후방측으로 180°회전을 이루는 선반(10)과, 상면에 상기 포트병과 대응하는 수로 다수개의 안착구(38)가 형성되며 하면의 양측에 스프링(44)에 의해서 탄성 지지된 플레이트(16)와, 하단에 모터(M)에 의해서 상하로 유동되어 상기 플레이트(16)의 안착구(38)의 상부에까지 상승시켜 상기 포트병의 내부에 삽입되도록 다수 개의 회전날(24)이 형성되고 이 회전날(24)이 구동되도록 회전축(21)에 지지된 다수 개의 스퍼기어(2)가 맞물림 형성된 구동기어박스(20)와, 이 구동기어박스(20)의 스퍼기어(2)를 구동하는 모터(M)로 이루어진다.

플레이트(16)는 양측면에 하단의 캠(46)에 의해서 상하 승강을 이루도록 장착된 크랭크암(32)과, 캠(46)을 회전시키는 모터(M)로 이루어진다.

또한, 플레이트(16)를 지지한 프레임(18)의 양측단에 상단과 하단이 지지된 가이드봉(26)과, 이 가이드봉(26)에 슬라이딩 삽입을 이룬 피스톤(30)과, 이 피스톤(30)을 상하로 승강시키도록 모터(M)에 의해서 구동을 이루는 연접봉(34)으로 이루어진다.

한편, 포트병을 수납한 선반(10)을 후측으로 180°회전시켜 상기 안착구(38)에 포트병이 치합되게 한 다음 고정수단으로 프레임(18)에 양측으로 실린더(40)가 형성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 팽이버섯 진동 탈병기의 동작 및 작용을 설명하도록 한다.

먼저, 포트병(미도시)을 수납한 용기(12)를 선반(10)에 투입하여 안착시키고 전원스위치의 온(On) 동작에 의해 용기(12)를 파지한 상태로 선반(10)이 후방측으로 구동휠(14)에 의해서 180°회전되어 안착구(38)에 치합되어 밀착하게 됨과 동시에 에어밸브(42)의 공압에 의해서 작동하는 양측의 실린더(40)가 하측으로 유동되어 선반(10)을 압착하면서 고정된다.

이어서, 하단에 장착된 모터(M)가 구동휠(14)에 감긴 벨트(28)를 통해 연접봉(34)이 구동되어 가이드봉(26)에 슬라이딩 삽입을 이룬 피스톤(30)이 상측으로 유동된다.

이때, 양측 피스톤(30)의 내측은 구동기어박스(20)와 체결되어 있어 동시에 구동기어박스(20)가 상측으로 소정만큼만 유동을 이루어 구동기어박스(20)에 형성된 용기(12)의 포트병과 대응하는 수로 형성된 회전날(24)이 상측 포트병의 내부에 삽입을 이루게 된다.

동시에, 하단에 형성된 모터(M)가 벨트(28)에 의해 구동기어박스(20)의 하단에 형성된 기어를 통해서 상면에 형성된 다수 개의 스퍼기어(2)를 밸브에 의해서 회전시켜 회전날(24)을 포트병 내에서 회전을 이룸으로써 포트병 내에 가득찬 톱밥을 하단으로 털어 내게 되는 것이다.

이때, 상기 플레이트(16)의 양측단을 지지하고 있는 크랭크암(32)이 하단의 모터(M)의 구동을 받아 회전하는 캠(46)에 의해서 상하로 직선운동을 하게 되는데 플레이트(16)의 양측 하단을 지지하고 있는 스프링(44)은 복원운동을 이루어 플레이트(16)는 떨림작용을 이루어 포트병 내에 있는 잔여의 톱밥을 수월하게 제거한다.

이와 같은 종래의 탈병장치는 회전날(24)이 길게 신장되어 있고, 회전방향이 서로 다르기 때문에 회전시 회전날(24) 간에 간섭이 발생하여 쉽게 파손되는 단점이 있다. 또한, 회전날(24)의 회전방향이 다르기 때문에 회전날(24) 교환시 회전방향을 고려해야 하므로 회전날(24) 교체작업이 불편한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 동일한 회전방향을 갖는 칼날 및 브러시를 이용하여 버섯 재배용 포트병의 탈병효율을 극대화할 수 있도록 한 탈병장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 버섯재배용 포트병 탈병장치를 나타내는 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 기어구동장치를 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 버섯재배용 포트병 탈병장치를 나타내는 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 로딩부를 나타내는 단면도.

도 5는 도 4에 도시된 기어구동장치를 나타내는 평면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

60a, 60b : 제 1 및 제 2 기어구동장치62 : 브러시

66a, 66b : 제 1 및 제 2 실린더68 : 칼날들

70 : 용기71 : 포트병

61 : 구동기어63 : 아이들 기어들

65 : 스퍼기어67 : 보조기어

100 : 로딩부110 : 제 1 탈병부

120 : 제 2 탈병부130 : 언로딩부

218a, 218b : 축222 : 컨베이어

226 : 스토퍼228 : 안착부

212 : 모터 214 : 축

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 탈병장치는 다수개의 버섯재배용 포트병들이 수납된 용기와, 상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 1 회전부와, 뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 칼날들과, 상기 다수개의 칼날들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 1 기어구동부와, 상기 제 1 기어구동부에 설치되어 상기 제 1 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 1 동력원과, 뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 브러시들과, 상기 다수개의 브러시들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 2 기어구동부와, 상기 제 2 기어구동부에 설치되어 상기 제 2 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 2 동력원과, 상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 2 회전부와, 상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치하도록 이송시키기 위한 용기이송부재와, 상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치한 상기 용기를 고정시키기 위한 고정부재를 구비한다.

상기 탈병장치에서 상기 제 1 및 제 2 기어구동장치는 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 제 1 기어와, 상기 제 1 기어들 사이에 설치되어 상기 제 1 기어를 동일한 방향으로 회전시키는 적어도 하나의 제 2 기어들과, 모터로부터 회전력을 상기 제 2 기어에 전달받는 제 3 기어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 탈병장치에서 상기 칼날들 및 브러시들 각각은 상기 제 1 기어들에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 탈병장치에서 상기 제 1 및 제 2 동력원은 에어 실린더 및 유압 실린더 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 탈병장치에서 상기 용기이송부재는 상기 용기를 집기 위한 클램프와, 상기 클램프의 이송을 안내하기 위한 이송레일과, 상기 클램프를 이송레일을 따라 이송시키기 위한 클램프 이송장치를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 탈병장치는 다수개의 포트병(71)이 수납되어 로딩되는 용기(70)를 뒤집기 위한 로딩부(100)와, 다수개의 칼날들(68)을 이용하여 로딩부(100)로부터 뒤집힌 용기(70)에 수납된 포트병(71)을제 1 탈병하는 제 1 탈병부(110)와, 제 1 탈병부(110)에서 제 1 탈병된 다수의 포트병(71)을 브러시(Brush;62)를 이용하여 제 2 탈병하는 제 2 탈병부(120)와, 제 2 탈병부(120)로부터 제 2 탈병된 용기(70)를 다시 뒤집어 언로딩시키기 위한 언로딩부(130)를 구비한다.

로딩부(100)는 도시하지 않은 이송장치에 의해 로딩되는 용기(70)를 뒤집기 위하여, 도 4와 같이 구조물(202)의 상측 양쪽에 제 1 축(204), 제 1 스프로켓(Sprocket;206) 및 제 1 유닛베어링(208)으로 구성된 회전동력부가 설치된다.

회전동력부는 구조물(202)의 하단에 텐션볼트(Tension; 210)에 의해 선반에 설치된 모터(212)에 의해 회전력을 전달받게 된다. 이를 위해, 회전동력부와 모터(212) 사이에는 벨트(214)가 걸치게 된다. 또한, 제 1 축(204) 중앙부에 매달려 로딩되는 용기(70)를 180도 회전시키는 용기회전부를 추가로 구비한다.

용기회전부는 컨베이어(222)를 통해 외부로부터 로딩되는 용기(70)가 안착되는 "⊂"자 형태의 안착부(228)로 구성된다. 컨베이어(222)는 컨베이어벨트를 사이에 두고 양쪽에 설치된 축(218a, 218b)에 의해 회전되어 용기(70)를 이송시키게 된다.

"⊂"자 형태의 안착부(228)는 용기(70)가 안착되는 바닥면과, 안착된 용기(70)가 회전시 떨어지는 것을 방지하기 위한 스토퍼(226)와, 뒤집힌 안착부(228)의 개방시켜 용기(70)를 노출시키기 위한 셔터(216)로 구성된다.

이러한 용기회전부는 컨베이어(222)를 통해 이송되는 용기(70)가안착부(228)에 안착되면, 모터(212)의 회전력이 벨트(214)를 통해 제 1 스프로켓(206)에 전달되어 제 1 축(204)이 회전함에 따라 용기(70)는 180도 회전하여 뒤집히게 된다. 이 때, 셔터(216)가 개방되어 뒤집힌 안착부(228)에 안착된 용기(70)가 외부에 노출된다.

이와 같은 로딩부(100)의 상측에서 뒤집힌 용기(70)를 집어서 로딩부(110)로 이송시키기 위한 이송레일(78) 및 클램프(79)가 설치된다. 클램프(79)는 뒤집힌 용기(70)의 일측부를 집어서 제 1 탈병부(110)로 이송시키는 역할을 한다. 클램프(79)는 이송레일(78)에 삽입되어 도시하지 않은 클램프이송장치에 의해 이송레일(78)을 따라 이송된다.

제 1 탈병부(110)는 로딩부(100)에서 이송된 용기(70)를 탈병위치에 고정시키기 위한 용기고정부와, 칼날(68)이 설치되는 기어구동장치(60a)와, 기어구동장치(60a)를 상승시켜 해당하는 용기(70)의 각 포트병(71)에 칼날들(68)을 삽입시키기 위한 제 1 실린더(66a)로 구성된다.

용기고정부는 유압 또는 공기압에 의해 구동되는 제 2 실린더(82)로 구성된다. 이 제 2 실린더(82)는 제 1 탈병부(110)의 상측에 마련된 구조물에 고정되게 설치되어 로딩부(100)로부터 이송되는 용기(70)를 클램프하게 된다. 이렇게 용기(70)가 제 2 실린더(82)에 의해 클램프되게 되면 용기(70)는 뒤집힌 체 제 1 탈병위치 상에 놓이게 된다.

기어구동장치(60a)는 도 5와 같이 모터(M1)에 연결된 스퍼기어(65)와, 스퍼기어(65)와 맞물리는 보조기어(67)와, 보조기어(67)에 맞물려 동일한 방향으로 회전하는 다수의 구동기어들(61)과, 구동기어들(61) 사이에 설치되어 구동기어들(61)에 맞물러 다수의 구동기어들(61)을 동일한 방향으로 회전되게 하는 아이들 기어들(63)을 구비한다.

스퍼기어(65)는 모터(M1)의 회전력에 의해 시계방향으로 회전하게 된다. 보조기어(67)는 스퍼기어(65)에 맞물려 반시계방향으로 회전하게 된다.

다수의 구동기어들(61) 각각은 소정간격 이격되어 매트릭스 형태로 배열된다. 이 소정간격 이격된 공간에 아이들 기어들(63)이 맞물리게 된다 즉, 인접한 4개의 구동기어들(61)의 사이에는 하나의 아이들 기어들(63)이 맞물리게 된다. 구동기어들(61)에는 소정길이로 신장된 칼날들(68)이 장착되고, 이 칼날(68)은 시계방향 또는 반시계방향의 나선형의 날이 형성되어 회전시 방향성을 갖게 된다.

이와 같이, 기어구동장치(60a)의 구동기어들(61)을 동일한 방향으로 회전시키는 이유는 구동기어들(61)에 장착되는 칼날들(68) 모두 일정한 방향성을 갖도록 나선형의 날이 형성되어 있기 때문에 칼날들(68)이 파손될 경우 종래에는 구동기어들(61)의 회전방향을 고려하여 칼날들(68)을 교체해야하는 불편함을 발생하였다. 그러나, 본 발명에서는 구동기어들(61)의 회전방향이 동일하기 때문에 칼날(68)의 방향성을 고려하지 않아도 되기 때문에 교체작업이 수월하게 된다.

제 2 실린더(66)는 제 1 탈병시 기어구동장치(60a)를 상승시켜 구동기어들(61)에 장착된 각각의 칼날(68)을 해당하는 용기(70) 내의 각 포트병(71)에 삽입되게 한다.

이를 위해, 기어구동장치(6)는 제 1 탈병부(110)의 수직구조물에 설치된 수직레일(112a, 112b) 사이에 설치되어 상승 및 하강하게 된다.

이와 같은 제 1 탈병부(110)의 동작을 설명하면, 우선 로딩부(100)에서 뒤집혀 이송되는 용기(70)를 제 1 실린더(82)가 하강하여 클램핑되어 제 1 탈병 위치상에 놓이게 된다. 이 때, 기어구동장치(60a)는 모터(M1)가 회전함에 따라 모든 칼날들(68)이 동일한 방향으로 회전함과 동시에 제 2 실린더(66a)가 상승함에 따라 구동기어들(61)에 장착된 칼날들(68)이 상승되어 용기(70) 내의 각 포트병들(71)에 삽입된다. 칼날(68)은 제 2 실린더(66a)에 의해 상승되면서 각 포트병들(71)에 내부에 잔존하는 톱밥 등을 제거하게 된다.

제 2 탈병부(120)는 제 1 탈병부(110)와 구성이 동일하다. 단지 기어구동장치(60a)에 장착되는 칼날들(68) 대신에 제 2 탈병하기 위한 브러시(Brush;62)가 설치된다. 즉, 브러시들(62)은 기어구동장치(61)의 구동기어에서 소정 길이로 신장되어 그 끝단부에 나이론 등의 섬유재질로 구성된다.

이와 같은 제 2 탈병부(120)를 동작을 설명하면 다음과 같다.

제 2 탈병부(120)는 제 1 탈병부(110)에서 칼날(68)에 의해 제 1 탈병된 용기(70)가 클램프(79)에 의해 이송레일(78)을 따라 이송되면, 제 3 실린더(81)가 하강하여 용기(70)를 클램프하게 된다. 이에 따라, 용기(70)는 제 2 탈병 위치 상에 놓이게 된다.

이 때, 기어구동장치(60b)가 모터(M)에 의해 회전함과 동시에 제 4 실린더(66b)에 의해 브러시들(62)이 상승되어 용기(70) 내의 각 포트병들(71)에 삽입된다. 브러시들(62)은 제 4 실린더(66b)에 의해 상승되면서 제 1 탈병 후에 각포트병(71)에 내부에 남아 있는 물질들을 제거하게 된다.

이와 같이, 제 1 및 제 2 탈병부(110, 120)에서 각각 칼날들(68) 및 브러시들(62)을 이용하여 제 1 및 제 2 탈병된 용기(70)는 클램프(79)에 의해 이송레일(78)을 따라 언로딩부(130)로 이송된다.

언로딩부(130)는 제 1 및 제 2 탈병된 용기(70)를 외부로 언로딩시키는 역할을 한다. 즉, 제 1 및 제 2 탈병을 위해 180도로 뒤집힌 용기(70)를 다시 역방향으로 180도 회전시켜 다시 뒤집게 된다. 즉, 용기(70)는 로딩부(100)에서 뒤집히게 되고, 언로딩부(130)에서 원래의 상태로 되돌아오게 된다.

로딩부(100)와 동일한 구성으로 이루어져 있다. 이러한, 언로딩부(130)는 제 1 및 제 2 탈병부(110, 120)에서 제 1 및 제 2 탈병이 완료된 용기(70)를 다시 원래 상태로 뒤집어 컨베이어를 통해 탈병장치의 외부로 언로딩 시키는 역할을 하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 탈병장치는 기어구동장치의 회전방향을 동일하게 하고, 에어 실린더를 사용하여 기어구동장치를 상승 및 하강시켜 기어구동장치에 장착된 칼날 및 브러시를 사용하여 포트병 내부를 2번 탈병함으로써 버섯 재배용 포트병의 탈병이 극대화 된다. 2번의 탈병을 위해 포트병 이송방식과 고정방식을 병행함으로써 탈병의 작업능률이 향상된다. 또한, 칼날 및 브러시의 회전방향이 동일함으로 칼날 및 브러시 결함시 교체작업이 용이하다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

다수개의 버섯재배용 포트병들이 수납된 용기와,

상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 1 회전부와,

뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 칼날들과,

상기 다수개의 칼날들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 1 기어구동부와,

상기 제 1 기어구동부에 설치되어 상기 제 1 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 1 동력원과,

뒤집힌 상기 포트병들 각각에 삽입되어 상기 포트병 내부에 잔존하는 물질을 제거하기 위한 다수개의 브러시들과,

상기 다수개의 브러시들을 동일한 방향으로 회전시키기 위한 제 2 기어구동부와,

상기 제 2 기어구동부에 설치되어 상기 제 2 기어구동부를 상승시키거나 하강시키기 위한 제 2 동력원과,

상기 용기를 180도 회전시켜 뒤집기 위한 제 2 회전부와,

상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치하도록 이송시키기 위한 용기이송부재와,

상기 용기를 상기 칼날들 및 브러시들 중 어느 하나에 위치한 상기 용기를고정시키기 위한 고정부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈병장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 기어구동장치는,

일정한 간격으로 설치되는 다수개의 제 1 기어과,

상기 제 1 기어들 사이에 설치되어 상기 제 1 기어를 동일한 방향으로 회전시키는 적어도 하나의 제 2 기어들과,

모터로부터 회전력을 상기 제 2 기어에 전달받는 제 3 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈병장치.
제 2 항에 있어서,

상기 칼날들 및 브러시들 각각은 상기 제 1 기어들에 설치되는 것을 특징으로 하는 탈병장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 동력원은 에어 실린더 및 유압 실린더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈병장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기이송부재는,

상기 용기를 집기 위한 클램프와,

상기 클램프의 이송을 안내하기 위한 이송레일과,

상기 클램프를 이송레일을 따라 이송시키기 위한 클램프 이송장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈병장치.