KR20130101731A

KR20130101731A - 옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법

Info

Publication number: KR20130101731A
Application number: KR1020120022686A
Authority: KR
Inventors: 홍병환
Original assignee: 타프기계공업(주)
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2013-09-16

Abstract

본 발명은 옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크기가 서로 다른 각 옥수수를 균등한 힘으로 고정시킨 상태에서 커팅할 수 있고, 또한 옥수수의 밑둥을 커팅하는 동시에 커팅된 옥수수의 심을 천공시켜서 버려지는 옥수수알을 최소화하는 동시에 겁질잎을 효과적으로 분리할 수 있도록 하기 위하여, 지지프레임(11) 상에서 일정 거리 이격된 한 쌍의 구동축(13)에 감긴 구동체인(14)이 구동모터(12)에 의해 회전 가능하게 마련된 구동부(10)와, 상기 구동체인에 고정되어 옥수수를 운반하도록 마련되고, 일정 거리 이격된 한 쌍의 홀더(23)의 각 간격 조절이 가능하게 된 복수 개의 홀딩부(20)와, 상기 홀딩부에 의해 운반되는 옥수수의 밑둥을 절단하도록 마련된 커팅부(30) 및 상기 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성할 수 있게 마련된 홀 커팅부(40)로 이루어진 옥수수 탈피장치가 제공되며, 이를 이용한 탈피방법으로서 복수 개의 홀딩부에 각각 옥수수를 수납하여 이동시키는 단계와, 한 쌍의 홀더를 이용하여 옥수수를 고정시키는 단계와, 커팅부의 원반커터를 이용하여 옥수수의 껍질잎이 고정된 밑둥을 절단하는 단계 및 홀더 이동을 정지시킨 상태에서 홀 커팅부의 홀커터를 이동시켜서 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성하는 단계로 이루어진 옥수수 탈피방법이 제공된다.

Description

옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법{PEELING MACHINE OF CORN AND PEELING METHOD OF CORN USING THEREOF}

본 발명은 옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 옥수수 낱알의 손상 없이 신속하고 간편하게 옥수수의 껍질을 벗길 수 있도록 한 옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법에 관한 것이다.

일반적으로 옥수수는 키가 큰 1년생초로, 곧추서는 줄기는 단단하고 속이 꽉 차 있으며, 잎은 크고 폭이 좁으며 가장자리가 물결 모양인데 줄기를 따라 일정한 간격으로 어긋난다. 수꽃은 줄기의 주축 끝에서 꽃차례를 이루어 피고, 열매로 성숙하는 암꽃이삭은 두꺼워진 줄기 주축에 달리는 수상(穗狀)꽃차례로, 작은 이삭이 세로로 길게 짝을 지어 달리면서 이삭 축을 둘러싸기 때문에 열매가 2줄씩 달리게 된다. 이삭은 껍질잎으로 둘러싸여 있다.

최근 옥수수는 식량 자원으로 사용되는 것 외에 남미 등지에서는 자동차의 원료로 사용하기 위해 많은 양이 재배되고 있으며, 옥수수 재배면적이 점차 확대되고 있는 실정이다.

그러나 옥수수의 경우 껍질잎을 제거하고 그 속에 있는 낱알을 분리해야 하는데, 껍질잎이 여러겹으로 둘러쌓여 있기 때문에 수작업으로 이를 제거하는 경우 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 작업성도 좋지 않으므로 생산성이 매우 낮다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 국내 등록실용신안 제 0340045호에는 구동모터와, 상기 구동모터와 구동체인으로 연결되는 제1,2 회전축이 형성되고, 그 제1 회전축의 구동으로 옥수수를 운반하는 이송수단이 설치된 플레이트; 상기 제2 회전축에 그 중심이 관통되어 설치되고, 상기 운반되는 옥수수의 손질부위를 커팅하는 양회전커팅날; 옥수수의 운반이 자유롭도록 양일측이 개방되고, 상기 양회전커팅날이 위치된 플레이트의 상부로 안착되는 덮개; 및 상기 덮개에 그 일단이 부착되어 설치되고, 타단은 상기 이송수단으로 운반되는 옥수수를 그 위에서 탄력적으로 누르도록 형성된 탄성누름판;으로 구성된 옥수수 자동 커팅장치를 제안하였다.

그러나 이러한 커팅 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 옥수수의 크기는 다양한데 비해 이를 운반하는 각 플레이트 크기가 동일하므로 옥수수마다 일률적인 힘으로 고정시키는 것이 어렵고, 크기가 작은 옥수수의 경우 고정력이 약하여 제대로 커팅이 이루어지지 않는다.

둘째, 옥수수의 양쪽 단부를 커팅하는 것으로 작업이 종료되며, 이 경우 껍질잎이 제대로 분리되지 않을 뿐 아니라, 껍질잎이 제대로 분리되게 위해서는 옥수수의 밑둥을 그만큼 많이 절단해야 하는데, 이 경우 버려지는 옥수수알이 증가하여 비효율적이다.

본 발명은 상기의 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 크기가 서로 다른 각 옥수수를 균등한 힘으로 고정시킨 상태에서 커팅할 수 있고, 또한 옥수수의 밑둥을 커팅하는 동시에 커팅된 옥수수의 심을 천공시켜서 버려지는 옥수수알을 최소화하는 동시에 겁질잎을 효과적으로 분리할 수 있도록 하는 옥수수 탈피장치 및 이를 이용한 옥수수 탈피방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 옥수수 탈피장치는, 지지프레임(11) 상에서 일정 거리 이격된 한 쌍의 구동축(13)에 감긴 구동체인(14)이 구동모터(12)에 의해 회전 가능하게 마련된 구동부(10)와, 상기 구동체인에 고정되어 옥수수를 운반하도록 마련되고, 일정 거리 이격된 한 쌍의 홀더(23)의 각 간격 조절이 가능하게 된 복수 개의 홀딩부(20)와, 상기 홀딩부에 의해 운반되는 옥수수의 밑둥을 절단하도록 마련된 커팅부(30) 및 상기 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성할 수 있게 마련된 홀 커팅부(40)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 옥수수 탈피방법은, 복수 개의 홀딩부에 각각 옥수수를 수납하여 이동시키는 단계와, 한 쌍의 홀더를 이용하여 옥수수를 고정시키는 단계와, 커팅부의 원반커터를 이용하여 옥수수의 껍질잎이 고정된 밑둥을 절단하는 단계 및 홀더 이동을 정지시킨 상태에서 홀 커팅부의 홀커터를 이동시켜서 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 복수 개의 각 홀딩부 자체에서 옥수수를 죌 수 있으므로 크기가 서로 다른 옥수수를 균등한 힘으로 고정시킬 수 있게 되어 고정력 약화에 의한 커팅 불량 문제를 해결할 수 있고, 또한 옥수수 밑둥을 커팅하는 동시에 껍질잎의 뿌리 부분을 고정한 옥수수 심을 파 내므로 버려지는 옥수수알을 최소화할 수 있음은 물론 여러 겹으로 이루어진 껍질잎을 효과적으로 분리할 수 있게 되어 생산성을 극대화할 수 있으면서도 경제적인 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 측면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 홀딩부의 작동 상태를 보인 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 커팅부의 커팅 상태를 보인 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 홀 커팅부의 커팅 상태를 보인 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 커팅부 및 홀 커팅부의 작동 상태를 보인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 홀 커팅부의 홀 커터 구조를 확대한 측면도 및 확대도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 보인 첨부의 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 고안의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 고안을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 또한 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치의 측면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 홀딩부의 작동 상태를 보인 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 발명에 따른 옥수수 탈피 장치는 옥수수를 이동시키기 위한 구동부(10), 옥수수를 고정하기 위한 홀딩부(20), 옥수수의 밑둥을 절단하기 위한 커팅부(30) 및 옥수수의 절단면 중심을 뚫기 위한 홀 커팅부(40)로 대별된다.

상기 구동부(10)는 지지프레임(11)과, 상기 지지프레임(11) 상에서 일정 거리 이격된 한 쌍의 구동축(13)과, 상기 각 구동축(13)에 감겨서 무한궤도 형태로 회전 가능하게 된 구동체인(14)과, 상기 구동축(13)을 회전시키는 구동모터(12)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라 상기 구동모터(12)가 구동하면 구동축(13)이 회전하게 되고, 구동축(13) 회전에 따라 상기 구동체인(14)이 각 구동축(13)을 타고 무한궤도 형태로 회전하게 된다.

상기 홀딩부(20)는 복수 개이고 상기 구동체인(14)에 일정한 간격으로 고정되어 옥수수를 운반한다. 상기 각 홀딩부(20)는 옥수수를 고정하기 위하여 한 쌍의 홀더(23)가 구비되고, 상기 한 쌍의 홀더(23)는 일정 거리 이격 설치되어 있으며 구동체인(14)을 따라 회전하는 동안 소정 위치에서 각 홀더(23)의 간격이 조절될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하는 바와 같이 상기 홀딩부(20)는, 수직한 판 형태의 베이스프레임(21)과, 상기 베이스프레임(21)의 양측에서 하측 단부가 힌지 고정된 한 쌍의 링크(22)와, 상기 각 링크(22)의 상측 단부에서 힌지 고정되어 서로 마주보게 설치된 한 쌍의 홀더(23) 및 상측 단부가 상기 어느 하나의 링크에 연결되고 하측 단부가 상기 베이스프레임(21) 하부로 연장 설치된 힌지 바(24)를 포함하여 구성된다.

이때 상기 힌지 바(24)의 하측 단부에는 롤러(25)가 회전 가능하게 구비되고 탄성력을 제공하기 위한 스프링(26)의 일측 단부는 상기 힌지 바(24)가 연결되지 않은 어느 하나의 링크(22)에 연결되고 그 타측 단부는 상기 힌지 바(24)에 연결된다.

이와 같이 구성하면, 도 5와 같이 힌지 바(24)가 회전하는 경우 양측 링크(22)는 그 하단부를 기점으로 서로 마주보는 방향으로 회전하게 되어 한 쌍의 홀더(23) 간격이 좁아지게 되므로 그 사이에 위치한 옥수수(50)를 고정시킬 수 있다.

상기 홀딩부(20)가 구동체인(14)을 따라 이동하는 동안 상기 힌지 바(24)를 자동으로 회전시키기 위해 도 1과 같이 지지프레임(11) 중에서 커팅부(30)에 도달하기 전 위치에 제1경사가이드(15)가 설치되고, 또한 홀 커팅부(40)를 지나는 위치의 지지프레임(11) 상에는 상기 제1경사가이드와 반대 방향으로 경사진 제2경사가이드(160가 설치된다.

이 경우 홀딩부(20)가 커팅부(30) 방향으로 이동할 때 힌지 바(24)의 롤러(25)가 상기 제1경사가이드(15)와 접촉되면서 상향 회전하여 각 홀더(23)의 간격이 좁아져서 옥수수(50)를 고정(도 5의 상태)하며, 이 상태에서 커팅부(30)와 홀 커팅부(40)를 경유하는 동안 옥수수가 절단 및 홀 가공 처리된다.

이후 홀딩부(20)가 홀 커팅부(40)를 지나면서 힌지 바(24)의 롤러(25)가 제2경사가이드(16)를 따라 다시 원위치로 회전(도 4의 상태)하여 각 홀더(23) 간격을 넓혀서 옥수수를 분리 가능한 상태가 되게 한다.

도 1 내지 도 3과 같이 상기 커팅부(30)는 상기 홀딩부(20)에 의해 운반되는 옥수수의 밑둥을 절단하기 위해 마련된 것이고, 상기 홀 커팅부(40)는 상기 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성할 수 있게 마련된 것으로, 이들 각 구성 및 작용은 후술하는 도 6 내지 도 9를 통해 더욱 구체화될 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 커팅부의 커팅 상태를 보인 측면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 홀 커팅부의 커팅 상태를 보인 측면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탈피 장치에서 커팅부 및 홀 커팅부의 작동 상태를 보인 사시도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 홀 커팅부의 홀 커터 구조를 확대한 측면도 및 확대도이다.

도 6 및 도 8을 참조하는 바와 같이 커팅부(30)는 모터와 같이 전기적으로 회전 구동할 수 있도록 마련된 커팅 구동원(31)과, 중심이 상기 커팅 구동원(31)에 축에 축설되어 회전 가능하게 된 원반 형태의 원반커터(32)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 원반커터(32)의 둘레에는 톱니 형태의 날이 형성될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하는 바와 같이 상기 홀 커팅부(40)는 모터와 같이 전기적으로 회전 구동하는 홀커팅 구동원(41)과, 상기 홀커팅 구동원(41)의 축과 일직선 상에 설치된 원통형의 홀 커터(42)와, 상기 홀커팅 구동원(41)을 고정한 슬라이드프레임(43) 및 상기 슬라이드프레임(43)을 상기 홀커팅 구동원(41)의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 하도록 공압 또는 유압 피스톤 장치와 연결된 이동수단 및 상기 슬라이드프레임(43)의 왕복 이동을 안내하는 레일(44)을 포함하여 구성된다.

도 8을 참조하는 바와 같이 홀딩부(20)에 의해 고정된 옥수수(50)는 구동체인(14)을 따라 이동하면서 커팅부(30)를 경유하는 동안 회전하는 원반커터(32)에 의해서 껍질잎의 뿌리 부분인 밑둥이 절단된다.

밑둥이 절단된 옥수수는 홀 커팅부(40) 위치에서 일정 시간 정지한 후, 옥수수의 길이 방향으로 왕복 이동하는 원통형 홀 커터(42)에 의해서 절단된 면의 심 부분이 천공된다. 즉 옥수수 껍질잎의 뿌리 부분이 옥수수 심 부분과 연결되어 있으므로 심의 겉면에 형성된 옥수수알의 손상을 방지하기 위해 홀 커터(42)가 옥수수의 심 부분으로 이동하여 심 부분에 구멍을 뚫어 심을 제거하면 껍질잎이 확실하게 분리되는 동시에 옥수수알의 손상을 방지할 수 있다.

옥수수의 심 부분을 커팅하기 위한 바람직한 실시 예로서 도 9의 (a) 및 (b)와 같이 상기 홀 커터(42)의 원통형 단부는 파형으로 굴곡진 파형날(421)이 형성될 수 있고, 또한 상기 홀 커터(42)의 원통형 측면에 내부 공간을 외부로 연통시키는 배출홀(422)이 형성될 수 있다.

이 경우 홀 커터(42)의 파형날(421)이 회전하면서 옥수수 심 부분을 보다 용이하게 뚫어서 천공할 수 있고, 이때 홀 커터(42) 내부로 유입된 파편은 배출홀(422)을 통해 외부로 배출되므로 파편에 의해 홀 커팅 공정이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명의 탈피장치는 다음과 같은 특징적인 공정으로 옥수수 탈피를 수행한다.

먼저, 복수 개의 홀딩부(20)는 각각 옥수수(50)를 수납하여 구동체인(14)을 따라 이동시키는 단계를 수행하고, 상기 각 홀딩부(20)에 마련된 한 쌍의 홀더(23)는 옥수수를 고정시키는 단계를 수행한다.

이후 상기 커팅부(30)는 회전하는 원반커터(32)를 이용하여 옥수수의 껍질잎이 고정된 밑둥을 절단하는 단계를 수행한다.

그리고 홀딩부(20) 이동을 정지시킨 상태에서 홀 커팅부(40)의 홀 커터(42)를 이동시켜서 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성하는 단계를 수행하면, 옥수수의 껍질을 보다 확실하게 분리 및 제거할 수 있게 된다.

상기 홀딩부(20)가 홀 커팅부(40) 위치에서 정지되도록 하기 위해 상기 지지프레임(11) 상에는 리미트 스위치와 같이 홀딩부(20) 위치를 감지하는 센서를 마련하고, 이 센서가 홀딩부(20) 위치를 감지하여 옥수수가 홀 커터(42)와 일직선 상에 위치할 때 구동모터(12)의 구동을 일시 정지시킬 수 있다.

또한, 구동모터(12)가 일시 정지한 상태에서 공압 또는 유압장치 등의 이동수단에 의해 상기 슬라이드프레임(43)이 옥수수가 위치한 방향으로 이동하여 홀 커터(42)가 옥수수의 심 부분을 홀 커팅하고 다시 슬라이드프레임(43)이 원위치로 복귀하며, 이후 구동모터(12)가 가동하여 다음 홀딩부(20)에 위치한 옥수수의 커팅 및 홀 커팅 작업을 연속해서 수행하게 된다.

이상의 설명은 비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 자명하다.

10: 구동부 11: 지지프레임
12: 구동모터 13: 구동축
14: 구동체인 15: 제1경사가이드 16: 제2경사가이드
20: 홀딩부 21: 베이스플레이트
22: 링크 23: 홀더
24: 힌지바 25: 롤러 26: 스프링
30: 커팅부 31: 커팅구동원 32: 원반커터
40: 홀 커팅부 41: 홀커팅구동원
42: 홀 커터 43: 슬라이드 프레임
44: 레일 421: 파형날 422: 배출홀

Claims

지지프레임(11) 상에서 일정 거리 이격된 한 쌍의 구동축(13)에 감긴 구동체인(14)이 구동모터(12)에 의해 회전 가능하게 마련된 구동부(10);
상기 구동체인에 고정되어 옥수수를 운반하도록 마련되고, 일정 거리 이격된 한 쌍의 홀더(23)의 각 간격 조절이 가능하게 된 복수 개의 홀딩부(20);
상기 홀딩부에 의해 운반되는 옥수수의 밑둥을 절단하도록 마련된 커팅부(30); 및
상기 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성할 수 있게 마련된 홀 커팅부(40);로 이루어진 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 1항에 있어서,
상기 각 홀딩부(20)는, 수직한 판 형태의 베이스프레임(21)과,
상기 베이스프레임(21)의 양측에서 하측 단부가 힌지 고정된 한 쌍의 링크(22)와,
상기 각 링크(22)의 상측 단부에서 힌지 고정되어 서로 마주보게 설치된 한 쌍의 홀더(23)와,
상측 단부가 상기 어느 하나의 링크에 연결되고 하측 단부가 상기 베이스프레임(21) 하부로 연장 설치된 힌지 바(24)와,
상기 힌지 바(24)의 하측 단부에 구비된 롤러(25)와,
일측 단부가 상기 힌지 바가 연결되지 않은 어느 하나의 링크에 연결되고 타측 단부가 상기 힌지 바에 연결되어 탄성력을 제공하는 스프링(26)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 2항에 있어서,
상기 한 쌍의 각 홀더(23) 거리를 좁히기 위해 상기 지지프레임(11) 상에 상기 힌지 바(24)를 회전시키는 제1경사가이드(15)가 설치된 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 2항에 있어서,
상기 한 쌍의 각 홀더(23) 거리를 넓히기 위해 상기 지지프레임(11) 상에 상기 힌지 바(24)를 회전시키는 제2경사가이드(16)가 설치된 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 1항에 있어서,
상기 커팅부(30)는, 전기적으로 회전 구동하는 커팅 구동원(31)과,
중심이 상기 커팅 구동원에 축에 축설되어 회전 가능하게 된 원반 형태의 원반커터(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 1항에 있어서,
상기 홀 커팅부(40)는, 전기적으로 회전 구동하는 홀커팅 구동원(41)과,
상기 홀커팅 구동원의 축과 일직선 상에 설치된 원통형의 홀 커터(42)와,
상기 홀커팅 구동원을 고정한 슬라이드프레임(43)과,
상기 슬라이드프레임(43)을 상기 홀커팅 구동원의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 하는 이동수단 및
상기 슬라이드프레임의 왕복 이동을 안내하는 레일(44)로 이루어진 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 6항에 있어서,
상기 흘 커터(42)의 원통형 단부는 파형으로 굴곡진 파형날(421)이 형성된 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
제 6항에 있어서,
상기 홀 커터(42)의 원통형 측면에 내부 공간을 외부로 연통시키는 배출홀(422)이 형성된 것을 특징으로 하는 옥수수 탈피장치.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 옥수수 탈피장치를 이용한 옥수수 탈피방법으로서,
복수 개의 홀딩부에 각각 옥수수를 수납하여 이동시키는 단계;
한 쌍의 홀더를 이용하여 옥수수를 고정시키는 단계;
커팅부의 원반커터를 이용하여 옥수수의 껍질잎이 고정된 밑둥을 절단하는 단계;
홀더 이동을 정지시킨 상태에서 홀 커팅부의 홀커터를 이동시켜서 옥수수의 절단면 중심에 구멍을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 옥수수의 탈피방법.