KR20190139128A - 과실 씨 제거장치 - Google Patents

Abstract

과실 씨 제거장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는, 가동실린더와 상기 가동실린더를 지지하며 상부프레임과 하부프레임이 상하로 마주보도록 수직프레임에 의해 연결되는 프레임조립체와, 상기 가동실린더에 의해 승하강하도록 상기 상부프레임의 하부에 연결되며 과실을 관통하여 씨를 제거하는 씨배출칼과 상기 씨배출칼의 외주에 일정간격으로 연결되어 씨가 제거된 과실 과육을 분리하는 다수의 과육절단칼을 포함하는 칼날조립체 및 상기 하부프레임의 상부에 고정되고 상기 칼날조립체의 직 하부에 마련되며 과실을 지지한 상태에서 상기 칼날조립체를 통해 제거된 과실 씨와 과육을 분리하여 배출하는 과실받침대를 포함한다.

Description

과실 씨 제거장치{Apparatus for removing seed of fruit}

본 발명은 과실 씨 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과실의 씨 제거와 과육의 분리를 한 번에 수행할 수 있는 과실 씨 제거장치에 관한 것이다.

매실, 사과, 대추 등과 같이 중심에 씨가 있는 과실을 이용하여 음료, 과실주, 장아찌 등으로 가공하기 위해서는 과육과 씨를 분리해야 하는데, 종래에는 사람이 일일이 과실의 과육을 깎아서 씨를 발라내는 방법으로 이루어져 소요시간과 일손이 많이 필요하였다. 특히, 매실과 같이 과육과 씨가 단단히 결합되어 있는 과실의 경우 과육이 씨에서 쉽게 분리되지 않아 수작업으로 과육을 분리하는 데 많은 어려움이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 과실 씨 제거장치가 제안되어 있으며, 대부분 과실의 중앙부를 펀칭하는 등의 방법에 의해 매실의 씨를 제거하는 수단을 구비하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1458328호에서는 매실씨 분리와 함께 과육도 동시에 절개할 수 있는 매실씨 분리기가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1658045호에는 단감, 사과, 매실 등 씨가 있는 과실의 과육과 씨를 자동으로 분리할 수 있도록 하면서도 처리 속도가 빠르고 장치의 소형화가 가능하며 간단한 구조로 이루어진 과실의 과육과 씨 분리장치를 제안하고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1625189호에서는 원통형의 커터에 의해 심부가 분리되면서 분리된 심부는 커터 상부를 통해 배출되면서 배출되는 심부가 외부로는 방사상으로 연속 배출되도록 하여 과일 심부를 좀 더 쉽고 빠르게 제거할 수 있도록 하는 과일 심부 제거장치가 제안되어 있다.

그런데 이러한 장치들의 단점은 펀칭하는 과정에서 과실이 움직여 과실의 꼭지가 위쪽에 위치하지 않은 상태에서 과실을 펀칭함으로써 과실의 씨가 정확히 제거되지 않거나 과육의 손실이 크다는 것이다.

또한, 종래의 과실 씨 제거장치는 인력에 의해 가압하는 수동방식 또는 공압 실린더를 이용한 자동 씨 제거장치가 사용되고 있으나 작업자가 과실을 칼날 하부에 위치시키는 과정에서 칼날이 하강할 염려가 있어 안전사고의 위험이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1458328호 대한민국 등록특허 제10-1658045호 대한민국 등록특허 제10-1625189호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 과실의 씨를 제거하는 과정에서 과실이 움직임을 최소화하여 과실 씨를 정확히 제거할 수 있고, 작업자의 안전사고를 줄일 수 있는 과실 씨 제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가동실린더; 상기 가동실린더를 지지하며, 상부프레임과 하부프레임이 상하로 마주보도록 수직프레임에 의해 연결되는 프레임조립체; 상기 가동실린더에 의해 승하강하도록 상기 상부프레임의 하부에 연결되며, 과실을 관통하여 씨를 제거하는 씨배출칼과 상기 씨배출칼의 외주에 일정간격으로 연결되어 씨가 제거된 과실 과육을 분리하는 다수의 과육절단칼을 포함하는 칼날조립체; 및 상기 하부프레임의 상부에 고정되고 상기 칼날조립체의 직 하부에 마련되며, 과실을 지지한 상태에서 상기 칼날조립체를 통해 제거된 과실 씨와 과육을 분리하여 배출하는 과실받침대;를 포함하는 과실 씨 제거장치가 제공될 수 있다.

상기 프레임조립체의 전면에 일정 간격 이격된 두 개의 작동스위치와 상기 작동스위치에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브를 포함하고, 작업자가 상기 두 개의 작동스위치를 양손으로 각각 가압하여 스위칭하였을 때에만 상기 솔레노이드밸브가 개방되어 상기 가동실린더가 하강하도록 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부프레임은 다수의 스포크부재와, 상기 스포크부재를 결합하는 중앙결합부재를 포함하고, 상기 다수의 스포크부재 사이에 절단된 과육을 하부로 배출하는 다수의 과육배출홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 과실받침대는 상기 하부프레임의 상부에 결합하며 내측 구멍을 통해 과실의 씨를 하부로 배출하고 외측으로 과육을 배출하는 과육씨분리부재와, 상기 과육씨분리부재의 상부에 결합하며 실리콘 재질로 마련되어 탄성력에 의해 과실을 고정시키는 과실홀딩부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 과실홀딩부재는 과실이 안착될 수 있도록 반구형으로 마련되는 다수의 과실안착편과, 상기 다수의 과실안착편 사이에 상기 과육절단칼이 삽입될 수 있도록 마련되는 다수의 슬롯을 포함할 수 있다.

또한, 상기 씨유도부재의 하부에 연결되는 씨배출관과, 상기 씨배출관이 관통하는 구멍이 형성되고 상기 하부프레임의 하부에 일 방향으로 경사지게 형성되어 상기 과육배출홀을 통해 하부로 떨어지는 과실 과육을 수거하여 일측으로 배출하는 과육배출판을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 과실을 바로 세운 상태에서 과실의 씨를 제거함으로써 씨를 정확히 제거하여 과육의 손실을 최소화할 수 있고, 작업자의 양손이 작동스위치에 위치한 상태에서만 펀칭이 이루어져 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 과실이 씨 제거와 함께 과육을 여러 조각으로 절단하여 하부로 배출하여 수거함으로써 작업의 편리함을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치의 사시도이다.
도 2는 하부프레임과 과실받침대의 평면도이다.
도 3은 칼날조립체의 사시도이다.
도 4는 과실받침대의 분해 사시도이다.
도 5는 작동스위치와 솔레노이드밸브의 연결 회로도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치의 사시도이고, 도 2는 하부프레임과 과실받침대의 평면도이며, 도 3은 칼날조립체의 사시도이고, 도 4는 과실받침대의 분해 사시도이며, 도 5는 작동스위치와 솔레노이드밸브의 연결 회로도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과실 씨 제거장치는, 가동실린더(10)와, 가동실린더(10)를 지지하는 프레임조립체(20)와, 가동실린더(10)에 의해 승하강 하는 칼날조립체(30)와, 칼날조립체(30)의 하부에 마련되는 과실받침대(40)와, 가동실린더(10)의 작동을 제어하는 제어기(50)를 포함한다.

가동실린더(10)는 프레임조립체(20)의 상부에 결합된다. 본 실시예에서 가동실린더(10)는 복동형 공압실린더가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 가동실린더(10)는 외부의 에어 컴프레서(미도시)에 의해 작동한다.

프레임조립체(20)는 상부프레임(21), 하부프레임(22), 수직프레임(23)으로 구성되고, 상부프레임(21)과 하부프레임(22)이 상하로 마주보도록 수직프레임(23)에 의해 연결된다. 하부프레임(22)에는 다수의 스포크부재(221) 사이에 씨가 제거되고 절단된 과육을 하부로 배출하는 다수의 과육배출홀(222)이 형성된다. 스포크부재(221)는 중앙결합부재(223)에 결합된다. 과육배출홀(222)의 외곽에는 절단된 과육이 외부로 팅겨 나가는 것을 방지하는 펜스부재(224)가 연결된다.

칼날조립체(30)는 가동실린더(10)의 피스톤 하부에 연결되며, 과실을 관통하여 씨를 제거하는 씨배출칼(31)과 씨배출칼(31)의 외주에 일정간격으로 연결되어 씨가 제거된 과실 과육을 여러 조각으로 절단하는 다수의 과육절단칼(32)을 포함한다.

씨배출칼(31)은 과실받침대(40)에 놓인 과실을 관통하여 씨를 제거하며, 과육절단칼(32)의 최하단보다 하부로 1.5~3cm 길게 형성된다. 이러한 구성에 의해 씨배출칼(31)이 먼저 과실에 삽입되어 과실이 고정된 후 과육절단칼(32)이 과실에 닿아 절단이 시작됨으로서 과육이 고른 크기로 절단될 수 있다.

씨배출칼(31)은 환봉의 측면을 둥근홈(311)이 형성되도록 가공한 형태로 6개의 첨단부(312)가 형성된다. 이러한 형태에 의해 과실의 중앙부를 관통할 때 과실 씨가 정중앙에서 약간 벗어난 경우에도 첨단부(312)에 걸려 제거될 수 있도록 하는 동시에 과육의 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 씨배출칼(31)의 하단부는 내측 중심으로 오목하게 인입된 씨유도홈(313)이 형성되어 첨단부(312)에 걸린 과실 씨가 씨유도홈(313)의 중앙으로 유도되도록 함으로써 과실 씨가 씨배출칼(31)로부터 벗어나는 것을 방지하고 항상 씨배출칼(31) 중앙에 걸려 배출되도록 할 수 있다.

본 실시예에서 과육절단칼(32)은 씨배출칼(31)의 외주면에 등간격으로 6개가 결합되도록 연결되나 과육절단칼(32)의 개수는 본 실시예의 6개에 한정되는 것은 아니며, 과육의 절단 크기나 조각 수에 따라 개수와 크기를 변경하여 결합할 수 있다.

과실받침대(40)는 하부프레임(22)의 상부에 고정된다. 또한, 칼날조립체(30)의 직하부에 위치하도록 마련된다. 이러한 과실받침대(40)는 하부프레임(22)의 중앙결합부재(223)에 결합하는 과육씨분리부재(41)와 과육씨분리부재(41)의 상부에 결합하는 과실홀딩부재(42)를 포함한다. 과실홀딩부재(42)는 탄성이 있는 실리콘 부재로 마련되며 상부에는 과실이 안착될 수 있도록 반구형의 과실안착편(421)이 형성되고, 다수의 과실안착편(421) 사이에는 과육절단칼(32)이 삽입될 수 있는 다수의 슬롯(422)이 형성된다. 과실안착편(421) 내측에 과실이 삽입되면 과실안착편(421)이 외측으로 벌어지고 슬롯(422)이 확장되며 과실이 안착되고, 탄성력에 의해 칼날조립체(30)에 의해 펀칭될 때 과실이 움직이지 않도록 고정시킨다.

과실홀딩부재(42)의 내측 중앙에는 씨배출칼(31)이 통과할 수 있는 크기의 씨배출홀(423, 도 2 참조)이 형성된다. 씨배출홀(423)은 씨배출칼(31) 보다 작은 크기로 마련되나, 실리콘 재질로 마련되고 다수의 슬롯이 형성되어 있어 씨배출칼(31)과 과실 씨가 하부로 내려올 때 확장될 수 있다. 씨배출칼(31)이 다시 상승할 때 씨배출칼(31)에 붙어 떨어지지 않는 과실 씨가 있는 경우에도 씨배출홀(423)을 지나며 씨배출홀(423)에 걸려 떨어지게 된다. 씨배출칼(31)에 의해 제거된 과실 씨는 씨배출홀(423)과 과육씨분리부재(41)를 통해 하부로 떨어져 모이게 된다.

제어기(50)는 프레임조립체(20)의 전면에 일정 간격 이격된 두 개의 안전스위치(51, 52)와 가동실린더(10)의 작동을 제어하는 솔레노이드밸브(53)를 포함한다.

도 5는 작동스위치와 솔레노이드밸브의 작동 회로도이다. 솔레노이드밸브(53)는 수직프레임(23)의 내측에 마련되며, 가동실린더(10)에 연결된 공압호스(11)에 연결되어 가동실린더(10)의 작동을 제어한다. 작동스위치(51.52)는 작업자가 두 개의 작동스위치(51, 52)를 양손으로 각각 가압하여 스위칭하였을 때에만 솔레노이드밸브가 개방된다. 즉, 전원스위치(CS/01)를 킨 후 과실을 과실받침대(40)에 놓고 왼손과 오른손으로 두 개의 작동스위치(51, 52)를 눌러 스위치1(PB-01)과 스위치2(PB-02)를 누르면 솔레노이드밸브(53)가 개방되어 가동실린더(10)의 작동에 의해 칼날조립체(30)가 하강한다. 칼날조립체(30)는 작동스위치(51, 52) 중 어느 하나를 누르고 있는 동안 계속 하강 상태에 있으며, 작동스위치(51, 52) 중 어느 하나를 놓으면 칼날조립체(30)가 즉시 상승한다. 이와 같은 구성에 의해 두 손을 이용해 작동스위치(51, 52)를 모두 눌러야 하므로 작업자의 손이 칼날조렙체(30) 밑에 있는 상태에서 칼날조립체(30)가 하강하는 일이 발생하지 않는다. 즉, 자동스위치(51, 52)가 안전장치를 겸하고 있어 별도의 안전장치가 필요 없으며, 종래 감지센서 방식과 같이 센서 오작동이나 장시간 사용에 의한 고장으로 안전장치가 작동하지 않는 것을 방지할 수 있다.

프레임조립체(20)의 하부에는 지지대(60)가 마련된다. 지지대(60)의 우측 상부에는 하부프레임(22)이 결합되고 좌측에는 씨를 제거하고자 하는 과실이 적재되는 과실적재대(61)가 마련된다, 하부프레임(22)의 하부에는 과육배출홀(222)로부터 배출되는 과육을 외부로 유도하여 수거하는 과육배출판(62)이 결합된다. 과육배출판(62)에는 씨배출관(63)이 삽입되어 씨배출홀(423)로부터 배출되는 씨가 과육과 별도로 배출된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 가동실린더 20: 프레임조립체
30: 칼날조립체 31: 씨배출칼
32: 과육절단칼 40: 과실받침대
41: 과육씨분리부재 42: 과실홀딩부재
50: 제어기 60: 지지대

Claims (6)

1. 가동실린더;
   상기 가동실린더를 지지하며, 상부프레임과 하부프레임이 상하로 마주보도록 수직프레임에 의해 연결되는 프레임조립체;
   상기 가동실린더에 의해 승하강하도록 상기 상부프레임의 하부에 연결되며, 과실을 관통하여 씨를 제거하는 씨배출칼과 상기 씨배출칼의 외주에 일정간격으로 연결되어 씨가 제거된 과실 과육을 분리하는 다수의 과육절단칼을 포함하는 칼날조립체; 및
   상기 하부프레임의 상부에 고정되고 상기 칼날조립체의 직 하부에 마련되며, 과실을 지지한 상태에서 상기 칼날조립체를 통해 제거된 과실 씨와 과육을 분리하여 배출하는 과실받침대;를 포함하는 과실 씨 제거장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프레임조립체의 전면에 일정 간격 이격된 두 개의 작동스위치와 상기 작동스위치에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브를 포함하고, 작업자가 상기 두 개의 작동스위치를 양손으로 각각 가압하여 스위칭하였을 때에만 상기 솔레노이드밸브가 개방되어 상기 가동실린더가 하강하도록 제어하는 제어기를 더 포함하는 과실 씨 제거장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하부프레임은 다수의 스포크부재와, 상기 스포크부재를 결합하는 중앙결합부재를 포함하고, 상기 다수의 스포크부재 사이에 절단된 과육을 하부로 배출하는 다수의 과육배출홀이 형성되는 과실 씨 제거장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 과실받침대는 상기 하부프레임의 상부에 결합하며 내측 구멍을 통해 과실의 씨를 하부로 배출하고 외측으로 과육을 배출하는 과육씨분리부재와, 상기 과육씨분리부재의 상부에 결합하며 실리콘 재질로 마련되어 탄성력에 의해 과실을 고정시키는 과실홀딩부재를 포함하는 과실 씨 제거장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 과실홀딩부재는 과실이 안착될 수 있도록 반구형으로 마련되는 다수의 과실안착편과, 상기 다수의 과실안착편 사이에 상기 과육절단칼이 삽입될 수 있도록 마련되는 다수의 슬롯을 포함하는 과실 씨 제거장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 과육씨분리부재의 하부에 연결되는 씨배출관과, 상기 씨배출관이 관통하는 구멍이 형성되고 상기 하부프레임의 하부에 일 방향으로 경사지게 형성되어 상기 과육배출홀을 통해 하부로 떨어지는 과실 과육을 수거하여 일측으로 배출하는 과육배출판을 더 포함하는 과실 씨 제거장치.

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