KR20220167534A - 과채 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 과채 절단 장치에 관한 것으로서, 과채를 절단하기 위한 커팅부(100); 상기 커팅부(100)로 과채를 이송하기 위한 이송용 컨베이어(300); 및 상기 커팅부(100)에서 과채가 절단되는 동안에 과채를 안정적으로 지지하기 위한 측면 가압부(200)를 포함하되, 상기 측면 가압부(200)는 상기 이송용 컨베이어(300) 상의 소정 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 고정 프레임(210); 상기 고정 프레임(210)에 대하여 전단이 힌지 결합되어 회동 가능한 한 쌍의 측면 회동 프레임(220); 및 상기 측면 회동 프레임(220)에 구비되되 수직축을 중심으로 회동할 수 있는 복수 개의 롤러들을 포함한다.

Description

과채 절단 장치{Fruits and Vegetable Dicing Apparatus}
본 발명은 과채 절단 장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 과채의 절단시 과채의 사이즈에 상관 없이 안정적으로 과채를 지지할 수 있는 과채 절단 장치에 관한 것이다.
세척 야채 공급업체, 구내식당 또는 대량 급식업소 등에서는 대량의 과채(과일과 채소)를 절단하기 위하여 과채 절단 장치를 이용하게 된다. 통상 절단 과정에서 과채를 안정적으로 지지하기 위한 고정 수단을 구비하게 되는데, 과채의 사이즈에 따라서 고정 수단의 사이즈 및 형태가 결정된다. 그러므로 과채의 종류 및 사이즈가 달라질 때마다 과채 절단 장치를 재설정해주어야 하고, 종류 또는 사이즈가 다른 과채들이 섞여서 공급될 때에는 과채의 고정이 제대로 이루어지지 않아 과채 절단이 원활하게 이루어질 수가 없다.
등록특허공보 제10-2062445호 (공고일: 2020.01.03.) 등록특허공보 제10-1965344호 (공고일: 2019.04.03.) 등록특허공보 제10-1494744호 (공고일: 2015.02.23.)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 과채의 종류 및 사이즈에 상관 없이 과채의 측면 및 상면을 안정적으로 가압하여, 과채를 효과적으로 절단할 수 있는 과채 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 다양한 종류의 과채가 섞여서 공급되는 경우에도 과채를 정확하고 안정적으로 절단할 수 있는 과채 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 과채 절단 장치에 관한 것으로서, 과채를 절단하기 위한 커팅부(100); 상기 커팅부(100)로 과채를 이송하기 위한 이송용 컨베이어(300); 및 상기 커팅부(100)에서 과채가 절단되는 동안에 과채를 안정적으로 지지하기 위한 측면 가압부(200)를 포함하되, 상기 측면 가압부(200)는 상기 이송용 컨베이어(300) 상의 소정 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 고정 프레임(210); 상기 고정 프레임(210)에 대하여 전단이 힌지 결합되어 회동 가능한 한 쌍의 측면 회동 프레임(220); 및 상기 측면 회동 프레임(220)에 구비되되 수직축을 중심으로 회동할 수 있는 복수 개의 롤러들을 포함한다.
상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)은 상기 이송용 컨베이어의 진행 방향을 기준으로 좌우 대칭 형태로 배치되되, 상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220) 사이에 형성되는 과채의 이동 경로는 측면 가압부(200)의 전단에서 후단으로 갈수록 좁아지되, 후단에서는 평행한 상태가 되도록 상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)이 소정 부분에서 절곡되며, 상기 측면 회동 프레임(220)의 후단과 상기 고정 프레임(210) 사이에는 제1 탄성부(250)가 개재되어 상기 측면 회동 프레임(220)에 탄성력을 가하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 측면 회동 프레임(220)의 전단에는, 과채의 측면과 맞닿아 과채의 회전 방향을 조정하되, 커팅부(100) 쪽으로 진행방향을 유도하는 복수 개의 측면 유도 롤러(240)가 회전 가능하게 결합되되, 상기 측면 회동 프레임(220)의 후단에는, 과채의 측면과 맞닿아 커팅부(100)에 의하여 과채가 절단될 때 과채의 양측면을 가압하여 자세를 유지하게 하는 복수 개의 측면 가압 롤러(260)가 회전 가능하게 결합된다.
더 나아가, 상기 측면 회동 프레임(220)의 상단에는, 커팅부(100)가 과채를 절단할 때 과채의 상단에서 가압하는 상면 가압부(400)가 구비되되, 상기 상면 가압부(400)는 상기 측면 회동 프레임(220)의 상단에 회동 가능하게 힌지 결합된 상면 회동 프레임(420); 및 상기 상면 회동 프레임(420)에 회전 가능하게 결합되되 상기 과채의 상면에 접촉하는 복수 개의 상면 가압 롤러(460)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 상면 회동 프레임(420)과 상기 측면 회동 프레임(220)의 상단을 힌지 결합하는 상면 회동 힌지(430)에는 제2 탄성부(450)가 구비되되, 상기 제2 탄성부(450)는 상기 상면 회동 프레임(420)이 상기 상면 회동 힌지(430)를 중심으로 하방으로 회동하도록 탄성력을 가하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제1 탄성부(250)는 압축 스프링이되, 상기 제2 탄성부(450)는 토션 스프링(torsion spring)일 수 있다.
본 발명에 따른 과채 절단 장치는, 측면 유도 롤러 및 측면 가압 롤러가 구비되되 압축 스프링에 의하여 작동하는 측면 가압부에 의하여 커팅부로 진입하는 과채를 정렬하고 안정적으로 지지하게 되므로, 과채의 절단을 안정적으로 진행할 수 있다.
더 나아가, 상면 가압 롤러가 구비되되 토션 스프링에 의하여 작동하는 상면 가압부에 의하여 커팅부로 진입하는 과채의 상단을 가압하므로, 과채의 절단을 더욱 안정적으로 진행할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 과채 절단 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과채 절단 장치의 전체적인 구성을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 제1 실시예에 따른 측면 가압부의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 측면 가압부의 작동 방식을 도시한 것이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 과채 절단 장치에 의하여 과채를 절단하는 상태를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 제2 실시예에 따른 측면 가압부 및 상면 가압부의 구성을 도시한 것이다.
도 9 제2 실시예에 따른 과채 절단 장치에 의하여 과채를 절단하는 상태를 도시한 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 과채 절단 장치의 전체적인 구성을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과채 절단 장치의 전체적인 구성을 도시한 것인데, 과채를 절단하는 커팅부(100), 상기 커팅부(100)에서 과채가 절단되는 동안 과채를 측면에서 안정적으로 지지하기 위한 측면 가압부(200), 그리고 과채를 커팅부(100)까지 이송하기 위한 이송용 컨베이어(300)를 포함한다.
도 3은 커팅부(100)와 측면 가압부(200)의 구성을 도시한 것이다. 커팅부(100)는 과채를 절단하기 위한 요소로서, 바람직하게는 이송용 컨베이어(300) 구조물 상에 고정 설치된다. 커팅부(100)는 과채를 절단하는데 사용되는 칼날인 커팅날(110) 및 커팅날(110)을 회전시키는 커팅날 구동축(120)을 포함한다. 커팅날 구동축(120)의 타단은 기어(베벨기어)를 통하여 구동모터(130)에 연결되어 있어서, 구동모터(130)의 구동에 의하여 커팅날(110)이 회전하게 된다. 그리고 커팅부 지지 프레임(140)이 이송용 컨베이어(300)의 본체 상에 설치되되, 상기 커팅날 구동축(120)의 단부는 베어링 등에 의해서 회전 가능하게 상기 커팅부 지지 프레임(140)에 고정되고, 구동모터(130)에서 상기 커팅부 지지 프레임(140)에 고정 설치된다.
도 4를 참조하면, 측면 가압부(200)는 상기 커팅부 지지 프레임(140)에 결합 고정되는 고정 프레임(210) 및 상기 고정 프레임(210)과는 측면 회동 힌지(230)에 의해서 결합되어 움직일 수 있는 측면 회동 프레임(220)을 포함한다. 이들 고정 프레임(210)과 측면 회동 프레임(220)은 좌우 한쌍의 대칭 구조물로 만들어질 수 있다. 구체적으로, 측면 회동 프레임(220)은 고정 프레임(210)과 일측(전방)에서 힌지 결합되어 있어서, 회동 가능하되, 타측(후방)에서 제1 탄성부(250)에 의하여 서로 결합되어 있다. 그러므로, 측면 회동 프레임(220)에 측방으로 힘을 가하게 되면, 측면 회동 프레임(220)은 측면 회동 힌지(230)를 중심으로 회동하되, 힘을 제거하면 제1 탄성부(250)에 의하여 원상복귀하게 된다. 제1 탄성부(250)로는 통상적인 압축 스프링을 사용할 수 있다.
측면 회동 프레임(220)은 소정 부분이 부드럽게 절곡되도록 형성되되(커브형), 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)이 절곡된 부분을 기준으로 한쪽 부분(후방)은 거의 평행에 가까운 형태로 대칭적으로 배치되기 때문에, 전방(과채가 진입해 오는 방향)에서는 측면 회동 프레임(220) 상호 간의 거리가 멀고, 후방(과채가 빠져 나가는 방향)에서는 측면 회동 프레임(220)의 거의 평행하게 배치되어, 상호 간의 거리가 가깝게 형성된다. 즉, 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)이 대칭적으로 배치되는 것으로 인하여, 전방에서는 과채의 이송 경로가 넓게 확되어 있다가, 후방으로 갈 수록 과채의 이송 경로가 점점 좁아지는 형태가 된다.
그리고 측면 회동 프레임(220)에는 수직축을 중심으로 회전할 수 있는 복수 개의 롤러들이 구비될 수 있는데, 기능에 따라서 측면 유도 롤러(240)와 측면 가압 롤러(260)로 구분될 수 있다. 구체적으로는 과채가 진입해 오는 전면에는 이송되는 과채의 방향을 절단되기에 적합하게 정렬하고 커팅부(100)로 유도하는 측면 유도 롤러(240)가 구비되고, 커팅부(100)에 의하여 과채(F)가 실제로 커팅되는 부분에는 과채(F)의 측면을 가압하여 지지할 수 있도록 하는 측면 가압 롤러(260)가 구비될 수 있다. 측면 유도 롤러(240)와 측면 가압 롤러(260)는 구성 차체로 차이가 있는 것은 아니며, 기능에 따라 구분하여 부여된 명칭이다. 측면 유도 롤러(240) 및 측면 가압 롤러(260)는 탄력있는 합성수지 재질로 제조되는 것이 바람직한데, 과채의 손상을 최소화하기 위하여 우레탄 재질로 형성되는 것이 좋다.
도 5에 도시된 것처럼 이송용 컨베이어(300)에 의하여 이송되는 과채(F)는 먼저 측면 유도 롤러(240)에 맞닿아서 커팅하기 적당한 방향으로 회전을 하게 되고, 측면 유도 롤러(240)에 의해서 회전한 상태로 커팅부(100)까지 유도되면, 측면 가압 롤러(260)에 의하여 양측에서 가압되어 커팅 과정동안 과채(F)가 흔들리거나 움직이는 것을 방지하게 된다. 측면 가압 롤러(260)가 형성된 측면 회동 프레임(220)은 제1 탄성부(250)에 의하여 일측이 고정 프레임(210)과 연결되어 있으므로, 절단 대상인 과채(F)의 사이즈 및 형태에 맞추어 측면 회동 프레임(220)이 회동하되, 과채(F)의 양 측면을 가압하게 된다.
도 6은 과채(F)가 커팅날(110)과 맞닿아 절단되는 동안 측면 가압부(200)에 의해서 가압되는 상태를 도시하고 있다. 형태 및 사이즈가 다른 다양한 과채가 동시에 유입된다고 하더라도, 측면 가압부(200)의 측면 유도 롤러(240)는 과채(F)가 일정한 방향으로 정렬된 상태로 커팅부(100)로 들어올 수 있도록 유도함과 아울러, 측면 가압부(200)의 측면 가압 롤러(260)는 절단 과정에서 과채(F)의 양측면을 압축 스프링의 탄성력에 의해서 눌러서 안정적으로 지지하게 된다. 절단 과정에서 이송용 컨베이어(300)는 멈춤 없이 지속적으로 움직이므로, 과채(F) 역시 멈춤 없이 움직이면서 절단되는 과정이 진행되고, 측면 가압 롤러(260)는 회전하는 것에 의하여 과채(F)의 측방향 움직임은 저지하되 이송용 컨베이어 이송 방향으로의 움직임은 방해하지 아니한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과채 절단 장치를 도시한 것이다. 제1 실시예와는 다르게, 상면 가압부(400)를 더 포함하고 있다. 상면 가압부(400)는 측면 회동 프레임(220)의 상단에 회동 가능하게 구비되는 요소로서, 과채(F) 절단 과정에서 과채(F)의 상면을 하방으로 눌러서 과채(F)를 안정적으로 지지하기 위한 것이다. 구체적으로 상면 가압부(400)는 상면 회동 힌지(430)에 의하여 측면 회동 프레임(220)의 상단에 회동 가능하게 결합되는 상면 회동 프레임(430), 상기 상면 회동 프레임(430)에 회전 가능하게 구비되는 복수 개의 상면 가압 롤러(460), 상기 상면 회동 힌지(430)에 결합되되 상기 상면 회동 프레임(420)이 하방으로 회동하도록 힘을 가하는 제2 탄성부(450)를 포함한다.
바람직하게는, 제2 탄성부(450)는 토션 스프링으로서, 토션 스프링의 일단은 상면 가압부(400)의 상단 소정 부분에, 타단은 측면 회동 프레임(220)의 상면에 형성된 제2 탄성부 지지대(470)에 맞닿아 지지됨으로써, 상기 회동 프레임(420)이 상면 회동 힌지(430)를 중심으로 하방으로 회동하도록 하는 탄성력을 받게 된다. 그리고 상기 측면 회동 프레임(220)의 소정 부분에는 상면 회동 스토퍼(480)가 형성되어 있어서, 상면 회동 프레임(420)이 소정 각도 이상으로 아래쪽으로 회동하는 것을 방지하게 된다. 그러므로 과채(F)가 진입하기 전에는 상면 회동 프레임(420)이 제2 탄성부(450)에 의해서 힘을 받아 회동하되 상기 상면 회동 스토퍼(480)에 걸려서 더 이상 회동하지 않는 상태를 유지하다가, 과채(F)가 진입하게 되면 과채(F)가 상기 상면 가압부(400)에 힘을 가하여 상방으로 회동시키게 된다. 이 때 상면 가압부(400)의 상면 회동 프레임(420) 제2 탄성부, 즉 토션 스프링에 의해서 힘을 받기 때문에 과채(F)를 하방으로 눌러주는 힘을 가하게 된다. 즉, 과채(F)는 측면에서는 측면 가압부(200)의 측면 가압 롤러(260)에 맞닿아 지지되고, 상면에서는 상면 가압 롤러(460)에 의하여 지지되므로, 과채(F) 절단 과정에서 과채(F)가 안정적으로 자세를 유지할 수 있다. 참고로 도 9는 과채(F)절단 과정에서 측면 가압부(200)와 상면 가압부(400)가 동시에 작동하여 과채(F)를 지지하는 상태를 도시하고 있다. 상면 가압부(400)는 과채(F)의 사이즈가 작을 경우 특히 더 유용한 효과를 보여주고 있다.
100: 커팅부 110: 커팅날
120: 커팅날 구동축 130: 구동모터
140: 커팅부 지지 프레임
200: 측면 가압부 210: 고정 프레임
220: 측면 회동 프레임 230: 측면 회동 힌지
240: 측면 유도 롤러 250: 제1 탄성부
260: 측면 가압 롤러
400: 상면 가압부 420: 상면 회동 프레임
430: 상면 회동 힌지 460: 상면 가압 롤러
450: 제2 탄성부 470: 제2 탄성부 지지대
480: 상면 회동 스토퍼
300: 이송용 컨베이어

Claims (6)

  1. 과채를 절단하기 위한 커팅부(100);
    상기 커팅부(100)로 과채를 이송하기 위한 이송용 컨베이어(300); 및
    상기 커팅부(100)에서 과채가 절단되는 동안에 과채를 안정적으로 지지하기 위한 측면 가압부(200)를 포함하되,
    상기 측면 가압부(200)는 상기 이송용 컨베이어(300) 상의 소정 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 고정 프레임(210);
    상기 고정 프레임(210)에 대하여 전단이 힌지 결합되어 회동 가능한 한 쌍의 측면 회동 프레임(220); 및
    상기 측면 회동 프레임(220)에 구비되되 수직축을 중심으로 회동할 수 있는 복수 개의 롤러들을 포함하는 것을 특징을 하는 과채 절단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)은 상기 이송용 컨베이어의 진행 방향을 기준으로 좌우 대칭 형태로 배치되되,
    상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220) 사이에 형성되는 과채의 이동 경로는 측면 가압부(200)의 전단에서 후단으로 갈수록 좁아지되, 후단에서는 평행한 상태가 되도록 상기 한 쌍의 측면 회동 프레임(220)이 소정 부분에서 절곡되며,
    상기 측면 회동 프레임(220)의 후단과 상기 고정 프레임(210) 사이에는 제1 탄성부(250)가 개재되어 상기 측면 회동 프레임(220)에 탄성력을 가하는 것을 특징으로 하는 과채 절단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측면 회동 프레임(220)의 전단에는, 과채의 측면과 맞닿아 과채의 회전 방향을 조정하되, 커팅부(100) 쪽으로 진행방향을 유도하는 복수 개의 측면 유도 롤러(240)가 회전 가능하게 결합되되,
    상기 측면 회동 프레임(220)의 후단에는, 과채의 측면과 맞닿아 커팅부(100)에 의하여 과채가 절단될 때 과채의 양측면을 가압하여 자세를 유지하게 하는 복수 개의 측면 가압 롤러(260)가 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 과채 절단 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 측면 회동 프레임(220)의 상단에는, 커팅부(100)가 과채를 절단할 때 과채의 상단에서 가압하는 상면 가압부(400)가 구비되되,
    상기 상면 가압부(400)는 상기 측면 회동 프레임(220)의 상단에 회동 가능하게 힌지 결합된 상면 회동 프레임(420); 및
    상기 상면 회동 프레임(420)에 회전 가능하게 결합되되 상기 과채의 상면에 접촉하는 복수 개의 상면 가압 롤러(460)를 포함하는 것을 특징으로 하는 과채 절단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 상면 회동 프레임(420)과 상기 측면 회동 프레임(220)의 상단을 힌지 결합하는 상면 회동 힌지(430)에는 제2 탄성부(450)가 구비되되,
    상기 제2 탄성부(450)는 상기 상면 회동 프레임(420)이 상기 상면 회동 힌지(430)를 중심으로 하방으로 회동하도록 탄성력을 가하는 것을 특징으로 하는 과채 절단 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 탄성부(250)는 압축 스프링이되,
    상기 제2 탄성부(450)는 토션 스프링인 것을 특징으로 하는 과채 절단 장치.
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