KR20100071956A - 원형의 투입장치와 계수장치가 장착된 중량선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중량선별기에 있어서 무한궤도를 연속적으로 운행하는 버켓(Bucket)에 선별물품을 용이하게 투입하고, 정확하게 투입하기위한 투입장치를 제공하며, 상기 투입장치는 원형 낙하 호퍼와, 투입 호퍼와, 스크래퍼와, 기둥과, 샤프트등으로 이루어지고,
상기 투입 호퍼에 공급된 선별물품은 원형 낙하 호퍼로 보내진 후, 스크래퍼의 안내에 따라 낙하 구멍까지 이른 후에 배출되어 상기 스크래퍼와 동일한 속도로 상기 원형 낙하 호퍼의 하측에서 회전 하고있던 버켓의 내부로 안착되어지는 것이다.

Description

원형의 투입장치와 계수장치가 장착된 중량선별기{WEIGHT SORTER}

중량선별기,과일선별기

저울추 원리를 이용한 중량선별기

중량의 크기를 측정하여 선별물품을 무게별로 분류하는 기계에는,

탄설부재(스프링)의 탄성력과 복원력의 성질을 이용한 중량선별기와, 저울추 원리를 이용한 중량선별기와, 벨트스케일(Belt Scale)과 같이 전자하중시스템 즉, 로드셀(load cell)을 이용한 전자측정 중량선별기의 3종류가 있다.

이중, 본 발명은 상기, 탄설부재(스프링)를 이용한 중량선별기와, 저울추 원리를 이용한 중량선별기에 있어서 무한궤도를 연속적으로 운행하는 버켓(Bucket)에 선별물품을 용이하게 투입하고, 정확하게 투입하는 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 탄설부재(스프링)를 이용한 중량선별기와, 저울추 원리를 이용한 중량선별기중, 구동을 하기위한 체인기어(Chain Sprocket)가 수직으로 세워진 채 구성된 선별기는 적용하지 않으며, 오직 체인기어가 수평으로 뉘어진 채 구성된 중량선별기에 국한 하여 적용하는 것이며, 뉘어진 체인기어의 근접한 거리의 상측에 원형의 투입장치가 구비된것을 특징으로 한다.

기존의 탄설부재(스프링)를 이용한 중량선별기는 제작은 용이하여 저렴하게 공급할 수 있었으나, 시간이 경과할 수록 탄설부재의 탄성계수가 변하는 단점이 있어 선별기 본연의 목적달성을 하기에 미흡한 문제점이 있었고,

기존의 저울추 원리를 이용한 중량선별기 경우에는 기계적 신뢰성이 높아 산업상 이용가치가 높았으나, 무한궤도를 연속적으로 운행하며 빠른속도로 운행중인 버켓(Bucket)의 바닥면에 맞춰 사람이 수작업으로 한 개, 한 개를 투입해줘야 했으므로 작업자들이 한 사람으로서는 버켓의 진행속도를 따라가지 못하였으며, 최소한 두 사람이 투입되어 과다한 인건비가 발생하였으며, 작업자는 움직이고있는 버켓마다 정확히 선별물품을 얹혀야 하므로 스트레스가 발생하였으며, 조금도 쉴 사이없이 운행되는 기계와 보조를 맞추기에 과로한 작업이라 작업인원으로 보직 되는것을 기피하는 현상이 있었으며, 눈이 피로하고 어지럼증을 호소하는 현상이 발생하였었다.

또한 기존의 중량선별기들은 선별작업 완료후 선별물품들의 중량을 다시 확인하거나, 선별물품들의 수량을 다시 확인해야하는 번거로움이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기위해 본 발명은 안출된 것으로서,

본 발명은 중량선별기에 있어서 무한궤도를 연속적으로 운행하는 버켓(Bucket)에 선별물품을 용이하게 투입하고, 정확하게 투입하기위한 투입장치를 제공하며, 상기 투입장치는 원형 낙하 호퍼와, 투입 호퍼와, 스크래퍼와, 기둥과, 샤프트등으로 이루어지고,

상기 투입 호퍼에 공급된 선별물품은 원형 낙하 호퍼로 보내진 후, 스크래퍼의 안내에 따라 낙하 구멍까지 이른 후에 배출되어 상기 스크래퍼와 동일한 속도로 상기 원형 낙하 호퍼의 하측에서 회전 하고있던 버켓의 내부로 안착되어지는 것이다.

이때, 본 발명의 핵심은 상기 스크래퍼가 버켓의 피치와 동일하게 구성되어지도록 체인을 회전시키는 체인기어(Chain sprocket)의 외주면에 구비되어있는 톱니(이빨)의 갯 수를 다음의 공식과 같이 산출하여야 한다.

즉, 체인기어의 톱니 갯 수 = (버켓의 피치인 "P" 를 이루기위한 링크(Link)의 갯 수)

(버켓의 수량)이 되도록 하고,

동시에 상기한 (버켓의 수량)은 중량선별기가 최적의 적절한 설계가 되기위한 체인기어의 피치원직경(P.C.D)에 최대한 근사치가 되도록 하여 적정 수량을 결정하게 되는 것이다.

이로서 결정된 체인기어의 톱니 갯 수는 결국 버켓의 피치인 "P" 를 이루기위한 링크(Link)의 갯 수의 배수(倍數)가 되는 것이며,

이로서, 체인기어가 한 바퀴 회전할 때마다 정확한 수량의 버켓이 동기회전 하게되는것이며, 버켓이 회전을 마치고 직선으로 진행하기 직전인 "S" 포인트 이전에 원형 낙하 호퍼 바닥면에 낙하구멍을 구비하여 스크래퍼에 의하여 스크래이핑(Scraping) 한 선별물품이 낙하되도록 본 발명은 구성하는것이며,

이때, 상기 스크래퍼는 샤프트에 장착되는데 원주방향으로 회전을 조정할 수 있는 구조로 설계한 후 셋트스크류로 샤프트와 고정결합 되므로, 이 셋트스크류를 풀고 조정한다면 원형 낙하 호퍼의 상측에 투입된 선별물품이 버켓과 동일한 속도로 회전하면서 스크래퍼에 의해 이동되다가 버켓에 투하될 때의 가장 적절한 타이밍을 맞출 수 있게되는 것이다.

또한 기존의 중량선별기들은 선별작업 완료후 선별물품들의 중량을 다시 확인하거나, 선별물품들의 수량을 다시 확인해야하는 번거로움이 있었는데, 본 발명에서는 배출슈트에 계수장치를 부가하여 작업결과를 정확하고 신속하게 도출하도록 편의를 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 구성은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

기존의 중량선별기는 사과와 같은 구(球)형상 이면서 선별물품들이 낱 개로서 서로 분리되는데 용이한 경우에 투입장치의 자동화가 시도된 경우가 있었으나, 조기등 어류 및, 전복등 패류의 경우처럼 선별물품들이 낱 개로서 서로 분리되는데 용이하지 않은경우엔 투입장치의 자동화 시도가 용이하지 않았던 것이어서;

기존의 중량선별기는 오직 수작업으로 투입을 하였으므로 체인의 속도가 17.78 m/min 인 통상의 중량선별기 경우 8400 Ea/Hr 개의 처리능력으로 설계가 된 상태에서 한 사람이 투입을 할 경우 사람이 기계의 속도를 따라가지 못하므로 약 60%의 버켓에 선별물품을 올려놓을 수 있어 5040 Ea/Hr 개를 처리할 수 있었으며, 두 사람이 투입을 할 경우 약 95%의 버켓에 선별물품을 올려놓을 수 있어 7980 Ea/Hr 개를 처리할 뿐이었으며, 이 작업은 잠시도 쉴 틈 없는 고된것이었으나,

본 발명에 의한 투입장치가 적용되면 반 자동으로서 한 사람이 99%의 효율로 선별물품을 올려 놓을수있는 획기적인 효과가 있으며, 이 작업은 또한 매우 용이하게 이루어지는데, 그 이유는 다음과 같다.

첫째, 수작업에서는 선별물품을 한 개, 한 개 사람이 직접 집어들고 이동중인 버켓위에 정확히 투하시켜야 하므로 능률이 떨어질 수 밖에 없었으나,

본 발명이 제시하는 방법에 의하면 선별물품은 투입 호퍼에 다량이 일시적으로 공급되어지고, 한 사람이 원형 낙하 호퍼에 한 개씩 밀어만 주면 되기 때문에 능률적이되는 것이며,

둘째, 수작업에서의 투입은 버켓의 간격이 매우 근접되어있어 투하한 버켓의 다음버켓 까지 거리가 너무 짧았으나,

본 발명이 제시하는 방법에 의하면 선별물품의 투입은 체인기어가 회전되는 회전구간에서 이루어지기 때문에 버켓 사이의 간격이 약 두 배가 되는 것이다.

즉, 두 배나 되는 넉넉한 공간이 형성된 원형 낙하 호퍼의 스크래퍼 사이 사이에 선별물품을 손으로 집어서가 아니라 단지, 손으로 한 개씩 밀어 던져지는 작업이 이루어 지므로서, 결과적으로 버켓을 하나도 놓치지 않고 투입이 가능하되, 투입작업은 매우 수월하게 이루어지는 획기적인 효과가 발생하게 되는 것이다.

또한 기존의 중량선별기들은 선별작업 완료후 선별물품들의 중량을 다시 확인하거나, 선별물품들의 수량을 다시 확인해야하는 번거로움이 있었는데, 본 발명에서는 배출슈트에 계수장치를 부가하여 작업결과를 정확하고 신속하게 도출하도록 편의를 제공되는 효과가 있는것이다.

도 1은 본 발명에 의한 중량선별기의 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 중량선별기의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 중량선별기의 사시도.
도 4는 도 3의 구성을 자세히 설명하기위한 분해 사시도.
도 5는 버켓의 피치를 설명하기위한 사시도.
도 6은 버켓에서 선별물품이 배출되는것을 설명하기위한 정면도.

본 발명은 평면으로 뉘어진 체인기어의 근접(近接) 상측에 원형의 투입장치가 장착된 중량선별기에 관한 것으며, 상기 투입장치는 원형 낙하 호퍼와, 투입 호퍼와, 스크래퍼와, 기둥과, 샤프트등으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이 후 도면을 보면서 더욱 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명은 평면으로 뉘어진 체인기어와 근접한 상부측에 투입장치(10)를 구비하되, 이 투입장치(10)는 원형 낙하 호퍼(11)와 투입 호퍼(12)로 구성 되어진다.

투입 호퍼(12)는 판상의 금속재로 이루어지며 원형 낙하 호퍼(11)와 결합되는 이외의 면에 투입 호퍼 측면판(13)을 갖추며, 이러한 구성은 상기 투입 호퍼(12) 상 측에 선별물품이 다량 투입되기에 바람직한 구조가 될 것이다.

상기 투입 호퍼(12)의 일 측에는 상기 투입 호퍼(12)의 바닥면보다 하측으로 더욱 낮아진 채 위치한 원형의 원형 낙하 호퍼(11)가 고정 결합 되는데, 이 원형 낙하 호퍼(11)는 일정한 높이의 벽을 구비하였으며, 내부에 선별물품을 밀어내면서 이동케 하기위한 스크래퍼(14)가 구비되고, 이 스크래퍼(14)는 후기할 샤프트(20)에 장착된 후 셋트스크류(Set screw)에 의해서 고정 결합된다.

상기 원형 낙하 호퍼(11)의 중심에는 베어링하우징 셋팅홀(15)이 구비되며 상기 스크래퍼(14)가 의 하부에 위치한 채 상기 스크래퍼(14)와 동기회전 하고있는 버켓(32)에 선별물품을 낙하 하기위해 회전을 할 때, 버켓(32)이 회전을 마치고 직선으로 진행하기 직전인 "S" 포인트 직전에서 낙하구멍(15)을 구비 하므로서 체인기어(21,33)와, 스크래퍼(14)와, 버켓(32)이 동기회전을 하게되는것이며, 투입 호퍼(12)에서 원형 낙하 호퍼(11)의 스크래퍼(14) 사이로 투입된 선별물품은 상기 낙하구멍(16)을 통해 하부로 배출되어 같은 속도로 전진하면서 회전하던 상기 버켓(32)의 내측으로 수납되어지는 것이다.

그러나, 이때 만일 투입된 선별물품이 상기 낙하구멍(16)을 통해 하부로 배출되어지는 타이밍에 문제가 있을경우, 상기 스크래퍼(14)를 상기 샤프트(20)와 고정결합 하기위해 조였던 셋트스크류 를 풀고, 적당한 거리만큼 상기 스크래퍼(14)를 회전시켜 간격을 조절해 줌으로서 문제를 해결할 수 있을 것이다.

상기한 "S" 포인트는 상기 버켓(32)이 직선운동을 시작하는 지점이 될 것이며, 상기 투입호퍼 측면판(13)은 상기 투입 호퍼(12)에서 상기 원형 낙하 호퍼(11) 방향으로 던져지던 선별물품이 상기 낙하구멍(16)으로 직접 도달되지 않도록 하기위해 가이드(17)를 구비한다.

이렇게 구성된 투입장치(10)는 두 개 이상의 기둥(18)에 의해 중량선별기의 베이스(22)로부터 일정한 거리만큼 이격된채 고정 결합되며, 상기 원형 낙하 호퍼(11)의 하부에 베어링하우징(19)을 구비하고 이 베어링하우징(19)은 상기 베어링하우징 셋팅홀(15)과 연계하여 고정결합 되는것이다.

한편, 피동측 체인기어(21)의 중심에는 샤프트(20)가 구비되어 고정결합 되며 이 샤프트(20)의 일측에 상기 베어링하우징(19)이 장착된 후 상기 원형 낙하 호퍼(11)와의 동심도를 갖추게되는 것이며, 상기 샤프트(20)의 상측 끝단에는 상기 스크래퍼(14)가 고정결합되어 상기 피동측 체인기어(21)와, 상기 샤프트(20)와, 상기 스크래퍼(14)는 동기회전을 하게되는 것이다.

상기 피동측 체인기어(21)의 하부에는 베이스 샤프트 고정지지대(24)가 구비되어있고, 이 베이스 샤프트 고정지지대(24)의 상측에는 상기 피동측 체인기어(21)를 고정지지 하기위한 베어링하우징(미도시) 및, 베이스 고정지지 샤프트(23)가 구비되고, 상기 베이스 샤프트 고정지지대(24)의 하측에는 상기 고정지지 샤프트(23)를 고정결합 하기위한 너트(25)가 구비되어진다.

상기 피동측 체인기어(21)의 반대편에는 모터(M)로부터 동력을 직접 전달받는 구동측 체인기어(33)가 구비되고 이 피동측 체인기어(21)과 구동측 체인기어(33) 사이에는 체인(30)이 구비되며, 상기 체인(30)에는 일정한 간격을 유지한 채 상기 버켓(32)을 고정배치 하기위한 어타치먼트(31)이 등간격으로 구비된다.

본 발명에서는 상기 투입호퍼(10)가 상기 피동측 체인기어(21)의 상측에 있는것으로 설명하였으나 반드시 그렇지 않을 수 있음은 물론이다.

상기 투입호퍼(10)는 상기 피동측 체인기어(21)대신 상기 구동측 체인기어(33) 상측에 있을수도 있으며, 상기 피동측 체인기어(21)와 상기 구동측 체인기어(33) 상측에 동시에 2개가 있을수도 있는 것이다.

도면 5는 본 발명에 의한 투입장치(10)가 왜 체인기어들(21,33) 상측에 배치되었는가를 설명하기위한 것이다.

도면에서 처럼 정상적인 상기 버켓(32)의 배열간격 즉, 피치는 P 로서 협소하지만, 상기 버켓(32)이 체인기어들(21,33)의 원주면을 따라 회전하게 될 때에는 P1 으로서 그 간격이 대폭 늘어나게 되며, 이러한 상태에서 P1 인 넉넉한 공간으로 선별물품이 던져지면 투입작업은 시간적으로, 공간적으로 매우 여유있어져 바람직한 투입작업 환경이 제공되는것이다.

또한, 선별물품이 수산물인 경우에는 사람이 직접 손으로 만지지 않고 다만 밀어만 내는 형식이 되므로 열이 전달되지 않아 신선도를 유지하기에 바람직한 작업이 되는 것이다.

도면 6은 저울추(40) 위에 구비된 상기 버켓(32) 내부에 선별물품이 얹혀진 상태를 나타낸 것이며, 상기 선별물품이 해당된 무게에 도달 하였을때, 낙하되는 상태를 나타낸 것이다. 이렇게 낙하된 선별물품은 통상 배출구(60)를 통하여 제품박스(미도시)에 수납 되어진다.

이때, 본 발명에서는 배출슈트에 계수장치를 부가하여 작업결과를 정확하고 신속하게 도출하도록 편의를 제공한다.

이 계수장치는 통상적인 것으로서 더욱 자세한 설명은 하지 않는다.

통상적으로 이 계수장치는 상기 배출구(60) 좌, 우측에 투광부 및 수광부 로 이루어진 투과형 빔센서들(61) 혹은, 상기 배출구(60)의 어느 한 편에 투광기를 갖춘 반사형 빔센서(61)와 연계하여 카운터(62)를 구비하므로서 완성되어지는 것이지만,

이에 국한되지 않고, 렌즈(미도시)와 카운터(62)가 연계되어 작동될 수도 있는것이다.

투입장치(10), 원형 낙하 호퍼(11), 투입호퍼(12), 크래퍼(14), 베이스(22)

Claims (1)

1. 중량선별기에 있어서;
   무한궤도를 연속적으로 운행하는 버켓(Bucket)에 선별물품을 용이하게 투입하고, 정확하게 투입하기위한 투입장치를 제공하며, 상기 투입장치는 원형 낙하 호퍼와, 투입 호퍼와, 스크래퍼와, 기둥과, 샤프트등으로 이루어지고,
   상기 투입 호퍼에 공급된 선별물품은 원형 낙하 호퍼로 보내진 후, 스크래퍼의 안내에 따라 낙하 구멍까지 이른 후에 배출되어 상기 스크래퍼와 동일한 속도로 상기 원형 낙하 호퍼의 하측에서 회전 하고있던 버켓의 내부로 안착되어지는 것을 특징으로 하며,
   이때, 체인을 회전시키는 체인기어(Chain sprocket)의 외주면에 구비되는 톱니(이빨)의 갯 수는 (버켓의 피치인 "P" 를 이루기위한 링크(Link)의 갯 수)

   

   (버켓의 수량)이 되도록 한것을 특징으로 하는 평면으로 뉘어진 체인기어의 근접(近接) 상측에 원형의 투입장치가 장착되는것을 특징으로 하며,
   배출구 좌, 우측에 투광부 빔센서와 수광부 빔센서를 구비하고 이 빔센서들과 연계하여 카운터를 구비하는 계수장치가 부가된 것을 특징으로 하는 중량선별기.

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