KR20160072594A - 펠릿 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마늘 껍질이나 마늘종과 같이 상대적으로 건조하면서 질긴 재료도 손쉽고 원활하게 펠릿으로 성형할 수 있도록 하는 펠릿 성형 장치에 관한 것으로, 본 펠릿 성형 장치는 내부에 모터구동부가 설치되는 본체와; 상기 본체의 상면에 상호 연통되게 설치되고, 상면에 투입구를 가지는 성형 하우징과; 상기 본체의 상면과 상기 성형 하우징의 하면 사이의 연통된 부위에 밀폐되게 수평으로 설치되고, 상하로 관통되게 다수의 성형압출공을 가지는 성형다이와; 상기 모터구동부에 수직으로 연결되고, 상기 성형다이의 중앙을 관통하여 설치되며, 상단에 둘레에 수평으로 돌출되는 4개의 고정로드를 가지는 메인샤프트와; 서로 마주보는 2개의 상기 고정로드에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이의 상면에 밀착되는 한 쌍의 가압롤러와; 서로 마주보는 나머지 2개의 상기 고정로드에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이의 상면에서 이격되는 한 쌍의 눌림롤러를; 포함한다.

Description

펠릿 성형 장치{PELLET FORMING APPARATUS}

본 발명은 펠릿 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마늘 껍질이나 마늘종과 같이 상대적으로 건조하면서 질긴 재료도 손쉽고 원활하게 펠릿으로 성형할 수 있도록 하는 펠릿 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 마늘은 특유의 매운 맛과 향이 나는 취식이 가능한 식물로, 우리나라에서는 한국 고유음식의 특성상 대부분 마늘을 넣어 음식을 조리하고 또한 취식을 한다. 이에 따라, 가정이나 식당 등에서는 마늘의 껍질을 손으로 일일이 벗겨내어 음식을 만드는데 사용하였다.

특히, 마늘은 모든 음식물에 양념으로 적용되고 있으며, 최근에는 그 약리효과가 과학적으로 입증됨에 따라 우리나라 이외에도 일본, 미국 등에서 마늘을 이용한 식품의 개발에 많은 시도가 이루어지고 있다.

마늘은 통마늘로 수확된 후에 쪽분리기와 같은 장치를 통해 쪽마늘로 분리되고, 마늘 박피기와 같은 장치를 통해 껍질을 벗겨낸 깐마늘을 식용으로 사용하게 된다.

이와 같이 마늘은 몸체의 주위를 보호층인 껍질이 감싸고 있으므로 이를 마늘의 몸체로부터 분리하여 사용해야 하며, 이와 같이 마늘로부터 껍질을 분리해내는 것을 통상 마늘을 박피(剝皮)한다고 한다.

이와 같이 통마늘의 쪽을 분리하여 쪽마늘로 형성하는 쪽분리기나 쪽마늘의 껍질을 벗겨내는 마늘 박피기를 사용하는 중에 흙이나 먼지와 같은 이물질과 껍질이 다량으로 배출되는데, 이와 같은 이물질과 껍질을 제거하기 위해 다양한 마늘 껍질 제거 장치가 제안되고 있다.

상기 마늘 껍질 제거 장치에 의해 분리 배출된 마늘 껍질은 폐기되는 쓰레기이지만, 최근에는 이런 마늘 껍질을 펠릿으로 성형하여 가축의 사료로 사용하는 일련의 프로젝트가 관련 기관과 민간에서 많이 수행되고 있다.

통상적으로 종래의 펠릿 성형 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 성형 하우징(20)의 내측 메인샤프트(25)의 상단에는 한 쌍의 가압롤러(35)가 한 쌍의 롤러축(30)의 양단에 결합되고, 상기 가압롤러(35)의 하단에는 다수개의 성형압출공(42)이 형성된 성형다이(40)가 장착되어 상기 한 쌍의 가압롤러(35)의 저면과 밀착된 상태로 설치된다.

상기 성형 하우징(20)의 일측에 설치된 구동모터(15)의 구동에 의해 상기 메인샤프트(25)가 회전되면서 상기 가압롤러를 회전시키고 상기 성형 하우징(20)의 내부로 투입된 압출물이 상기 가압롤러(35)에 의해 가압되면서 상기 성형다이의 성형압출공(42)을 통과하고, 그에 따라 압출물이 펠릿으로 성형되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 펠릿 성형 장치는 성형다이의 상면에 가압롤러가 밀착된 상태로 회전됨에 따라 성형다이로 압출물이 적절히 유입되지 못하여 펠릿 성형 작업이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

특히, 상대적으로 건조하면서 질긴 재료인 마늘 껍질이나 마늘종과 같은 줄기는 가압롤러에 의해 성형다이의 성형압출공으로 쉽게 유입되지 못하여 마늘 껍질과 같은 부산물의 펠릿 성형에 많은 어려움이 존재하는 문제점이 있었다.

공개특허 제2013-0121391호 "펠릿성형기"(2013.11.06)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 마늘 껍질이나 마늘종과 같이 상대적으로 건조하면서 질긴 재료도 손쉽고 원활하게 펠릿으로 성형할 수 있도록 하는 펠릿 성형 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 가압롤러와 눌림롤러의 치형을 나선형으로 형성하여 가압 및 눌림 작업 중에 마늘 껍질이 파쇄될 수 있도록 하는 펠릿 성형 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 성형 하우징의 내부로 증기를 공급하여 마늘 껍질과 같은 압출물이 증숙되면서 살균 소독될 수 있도록 하고 증기압에 의해 펠릿의 성형이 보다 원활히 이루어지도록 하는 펠릿 성형 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "펠릿 성형 장치"는, 내부에 모터구동부가 설치되는 본체와; 상기 본체의 상면에 상호 연통되게 설치되고, 상면에 투입구를 가지는 성형 하우징과; 상기 본체의 상면과 상기 성형 하우징의 하면 사이의 연통된 부위에 밀폐되게 수평으로 설치되고, 상하로 관통되게 다수의 성형압출공을 가지는 성형다이와; 상기 모터구동부에 수직으로 연결되고, 상기 성형다이의 중앙을 관통하여 설치되며, 상단에 둘레에 수평으로 돌출되는 4개의 고정로드를 가지는 메인샤프트와; 서로 마주보는 2개의 상기 고정로드에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이의 상면에 밀착되는 한 쌍의 가압롤러와; 서로 마주보는 나머지 2개의 상기 고정로드에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이의 상면에서 이격되는 한 쌍의 눌림롤러를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "펠릿 성형 장치"의 상기 가압롤러와 눌림롤러는, 동일한 형상과 크기로 구비되고, 상기 눌림롤러가 설치되는 고정로드는, 상기 가압롤러가 설치되는 고정로드보다 상대적으로 높게 상기 메인샤프트에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "펠릿 성형 장치"의 상기 가압롤러와 눌림롤러는, 그 치형이 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "펠릿 성형 장치"는, 상기 성형 하우징의 상단으로 상기 투입구에 밀폐되게 연결되는 껍질투입관의 관로상에 설치되고, 외부 공기가 차단된 상태로 껍질을 상기 성형 하우징의 내부로 투입시키는 로터리밸브를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "펠릿 성형 장치"는, 상기 성형 하우징의 내부와 연통되게 상기 성형 하우징에 연결되는 증기주입관의 끝단에 설치되고, 증기를 발생시키는 증기발생기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 마늘 껍질이나 마늘종과 같이 상대적으로 건조하면서 질긴 재료도 손쉽고 원활하게 펠릿으로 성형할 수 있고, 그에 따라 펠릿 생산성이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 가압롤러와 눌림롤러의 치형을 나선형으로 형성하여 가압 및 눌림 작업 중에 마늘 껍질이 파쇄될 수 있고, 그에 따라 펠릿 성형이 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 성형 하우징의 내부로 증기를 공급하여 마늘 껍질과 같은 압출물이 증숙되면서 살균 소독될 수 있고, 증기압에 의해 펠릿의 성형이 보다 원활히 이루어지며, 그에 따라 펠릿의 생산성이 보다 향상되면서 펠릿의 가축 사료화가 보다 안정적으로 이루질 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 정단면도,
도 2는 종래의 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 요부 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 요부 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 요부 확대 정단면도
도 6은 도 5의 개략적인 종단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 정단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 단면도들이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펠릿 성형 장치는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 상면에 설치되는 성형 하우징(200)과, 상기 본체(100)와 성형 하우징(200)의 사이에 설치되는 성형다이(300)와, 상기 본체(100)의 내부에서 상기 성형다이(300)를 관통하여 설치되는 메인샤프트(400)와, 상기 메인샤프트(400)에 설치되는 가압롤러(500)와, 상기 메인샤프트(400)에 설치되는 눌림롤러(600)를 포함한다.

상기 본체(100)는 내부에 모터구동부(101)가 설치되는 것으로, 상기 모터구동부(101)와 성형 하우징(200)이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 하면서 상기 성형다이(300)를 통과하여 성형된 펠릿이 상기 본체(100)의 외부로 배출되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 모터구동부(101)는 모터와 기어박스 등으로 구비되는 것으로, 전원의 공급에 의해 상기 메인샤프트(400)를 회전 구동시키는 공지의 것이다.

상기 성형 하우징(200)은 상기 본체(100)의 상면에 상호 연통되게 설치되고 상면에 투입구(201)를 가지는 것으로, 상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600) 및 성형다이(300)가 설치되는 장소를 제공하면서 상기 성형다이(300)의 상부로 압출물이 가압 성형되는 공간을 제공하는 역할을 한다.

상기 투입구(201)는 상기 성형 하우징(200)의 상면에 관통되게 형성되어 마늘 껍질이나 마늘종과 같은 마늘 박피 후에 배출되는 부산물, 즉 압출물이 상기 성형 하우징(200)의 내부로 투입되는 통로를 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 투입구(201)는 통상적으로 그 상부에 호퍼가 설치된다.

상기 성형다이(300)는 상기 본체(100)의 상면과 상기 성형 하우징(200)의 하면 사이의 연통된 부위에 밀폐되게 수평으로 설치되고 상하로 관통되게 다수의 성형압출공(301)을 가지는 것으로, 상기 가압롤러(500)에 의해 압출물이 강제로 상기 성형압출공(301)으로 투입되면서 압출물이 펠릿으로 성형되도록 하는 것이다.

상기 메인샤프트(400)는 상기 모터구동부(101)에 수직으로 연결되고 상기 성형다이(300)의 중앙을 관통하여 설치되며 상단에 둘레에 수평으로 돌출되는 4개의 고정로드(401)를 가지는 것으로, 상기 모터구동부(101)에 의해 회전 구동되면서 상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)를 회전시키는 역할을 한다.

상기 고정로드(401)는 서로 마주보는 2개에 한 쌍의 상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)가 각각 회전 가능하게 설치될 수 있도록 하는 것이다.

상기 가압롤러(500)는 서로 마주보는 2개의 상기 고정로드(401)에 각각 회전 가능하게 한 쌍이 장착되고 외주면이 상기 성형다이(300)의 상면에 밀착되는 것으로, 상기 메인샤프트(400)의 회전에 따라 상기 성형다이(300)의 상면에 밀착된 상태로 회전되면서 압출물을 가압하여 상기 성형압출공(301)으로 강제로 투입시켜 펠릿으로 성형되도록 하는 것이다.

상기 눌림롤러(600)는 서로 마주보는 나머지 2개의 상기 고정로드(401)에 각각 회전 가능하게 한 쌍이 장착되고 외주면이 상기 성형다이(300)의 상면에서 이격되는 것으로, 상기 메인샤프트(400)의 회전에 따라 상기 성형다이(300)의 상면에서 일정한 간격 이격된 상태로 회전되면서 상기 성형 하우징(200)으로 투입된 압출물을 1차적으로 눌러서 상기 가압롤러(500)에 원활히 진입될 수 있도록 보조하는 역할을 한다.

상기 눌림롤러(600)의 상기 성형다이(300)의 상면에 대한 이격된 간격(a)은 도 6에 도시되어 있으며, 통상적으로 상기 눌림롤러(600)의 상하 높이 조절을 통해 상하 이격 간격(a)을 조절할 수도 있다.

이와 같이 상기 눌림롤러(600)는 상기 성형다이(300)의 상면에서 이격된 상태로 회전되면서 상기 성형 하우징(200)으로 투입된 마늘 껍질과 같은 압출물을 1차적으로 눌러서 상기 성형다이(300)의 상면에 밀착시키는 역할을 하고, 그 후에 상기 가압롤러(500)가 1차적으로 눌려서 밀착된 압출물을 2차로 눌러서 상기 성형압출공(301)을 통과시킴으로써, 건조된 마늘 껍질이나 마늘종과 같은 질긴 재료도 용이하게 펠릿으로 압출 성형된다.

즉, 상기 눌림롤러(600)는 상기 성형 하우징(200)으로 투입된 압출물을 1차적으로 눌러서 상기 가압롤러(500)에 원활히 진입될 수 있도록 하는 것이다.

상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)는 동일한 형상과 크기로 구비되고, 상기 눌림롤러(600)가 설치되는 고정로드(401)는 상기 가압롤러(500)가 설치되는 고정로드(401)보다 상대적으로 높게 상기 메인샤프트(400)에 장착되는 것이 보다 바람직한데, 이는 설치 및 조립의 간편성을 위한 것이다.

상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)는 그 치형이 나선형으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)의 나선형 치형에 의해 마늘 껍질이나 마늘종과 같은 압출물이 펠릿 성형시나 가압 중에 파쇄될 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펠릿 성형 장치를 보인 개략적인 정단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펠릿 성형 장치는 상기 성형 하우징(200)의 상단으로 상기 투입구(201)에 밀폐되게 연결되는 껍질투입관(701)의 관로상에 설치되는 로터리밸브(700)를 더 포함한다.

상기 로터리밸브(700)는 케이싱의 내부로 다수의 날개가 내부면에 밀착된 상태로 전동장치에 의해 회전되는 것으로, 상기 껍질투입관(701)의 외부 공기가 차단된 상태로 상기 껍질투입관(701)의 내부의 공기와 껍질을 상기 성형 하우징(200)의 내부로 투입시키는 역할을 한다.

상기 껍질투입관(701)은 상기 로터리밸브(700)가 설치되는 장소를 제공하는 역할을 하는 것으로, 통상적으로 마늘 박피 장치에 설치되어 상기 껍질투입관(701)의 상단에는 껍질을 공기와 함께 이송시키는 껍질이송관이 밀폐되게 연결된다.

이와 같이 상기 로터리밸브(700)는 공기와 마늘 껍질을 고압으로 상기 성형 하우징(200)에 투입함으로써, 상기 성형 하우징(200)의 내부의 공기압이 상승되고, 그에 따라 상기 성형다이(300)의 상면이 공기압에 의해 가압되어 상기 성형압출공(301)을 통한 압출물의 압출이 보다 원활히 이루어진다.

본 펠릿 성형 장치는 상기 성형 하우징(200)의 내부와 연통되게 상기 성형 하우징(200)에 연결되는 증기주입관(801)의 끝단에 설치되고, 증기를 발생시키는 증기발생기(800)를 더 포함한다.

상기 증기발생기(800)는 내부에 수용된 물을 전열 혹은 보일러 등으로 가열하여 증기를 생성시키는 역할을 하고, 상기 증기주입관(801)은 상기 증기발생기(800)에 의해 생성된 증기를 상기 성형 하우징(200)의 내부로 주입하는 통로를 제공하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 증기발생기(800)에 의해 생성된 증기가 상기 성형 하우징(200)의 내부로 주입됨으로써, 상기 성형 하우징(200)의 내부에 투입된 마늘 껍질과 같은 압출물이 증숙되면서 부드러워져 펠릿으로 성형이 보다 원활해지면서 고온의 증기에 의해 살균 소독되어 가축의 사료로 보다 안전하게 사용할 수 있게 된다.

아울러, 상기 증기발생기(800)는 고압의 증기를 상기 성형 하우징(200)읜 내부에 투입함으로써, 상기 성형 하우징(200)의 내부의 압력이 상승되고, 그에 따라 상기 성형다이(300)의 상면이 증기 및 공기의 압력에 의해 가압되어 상기 성형압출공(301)을 통한 압출물의 압출이 보다 원활히 이루어진다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

100 : 본체
101 : 모터구동부
200 : 성형 하우징
201 : 투입구
300 : 성형다이
301 : 성형압출공
400 : 메인샤프트
401 : 고정로드
500 : 가압롤러
600 : 눌림롤러
700 : 로터리밸브
701 : 껍질투입관
800 : 증기발생기
801 : 증기주입관

Claims (5)

1. 내부에 모터구동부(101)가 설치되는 본체(100)와;
   상기 본체(100)의 상면에 상호 연통되게 설치되고, 상면에 투입구(201)를 가지는 성형 하우징(200)과;
   상기 본체(100)의 상면과 상기 성형 하우징(200)의 하면 사이의 연통된 부위에 밀폐되게 수평으로 설치되고, 상하로 관통되게 다수의 성형압출공(301)을 가지는 성형다이(300)와;
   상기 모터구동부(101)에 수직으로 연결되고, 상기 성형다이(300)의 중앙을 관통하여 설치되며, 상단에 둘레에 수평으로 돌출되는 4개의 고정로드(401)를 가지는 메인샤프트(400)와;
   서로 마주보는 2개의 상기 고정로드(401)에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이(300)의 상면에 밀착되는 한 쌍의 가압롤러(500)와;
   서로 마주보는 나머지 2개의 상기 고정로드(401)에 각각 회전 가능하게 장착되고, 외주면이 상기 성형다이(300)의 상면에서 이격되는 한 쌍의 눌림롤러(600)를;
   포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 성형 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)는, 동일한 형상과 크기로 구비되고,
   상기 눌림롤러(600)가 설치되는 고정로드(401)는, 상기 가압롤러(500)가 설치되는 고정로드(401)보다 상대적으로 높게 상기 메인샤프트(400)에 장착되는 것을 특징으로 하는 펠릿 성형 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 가압롤러(500)와 눌림롤러(600)는, 그 치형이 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 펠릿 성형 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 펠릿 성형 장치는,
   상기 성형 하우징(200)의 상단으로 상기 투입구(201)에 밀폐되게 연결되는 껍질투입관(701)의 관로상에 설치되고, 외부 공기가 차단된 상태로 껍질을 상기 성형 하우징(200)의 내부로 투입시키는 로터리밸브(700)를;
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 성형 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 펠릿 성형 장치는,
   상기 성형 하우징(200)의 내부와 연통되게 상기 성형 하우징(200)에 연결되는 증기주입관(801)의 끝단에 설치되고, 증기를 발생시키는 증기발생기(800)를;
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 성형 장치.

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