KR101609707B1 - 다목적 리프트 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다목적으로 사용 가능한 리프트 선별기에 관한 것으로서, 선별기 본체(100)의 상,하측 지지프레임(101a)(101b)에서 순환 회전되는 구동체인(110); 구동체인(110)에 연속 설치되어 함께 순환되며 양 단부에 접지부(212)가 구비된 다수의 메인롤러(210); 한 조를 이루도록 각 메인롤러(210) 후미에 일정 간격을 두고 연결되며, 양 단부에 접지부(221)가 구비된 보조롤러(220); 메인롤러(210)와 보조롤러(220)를 연결하는 양쪽 연결대(230); 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 사이를 막도록 양쪽 연결대(230) 사이에 설치되어 선별공(250)으로 원물을 안내하는 정렬판(240);으로 선별기 본체(100)에 정렬구간(B)과 선별구간(D)이 구비되게 하되, 양쪽 연결대(230) 하부에 공회전용 베어링(231)을 설치하거나 보조롤러(220)의 접지부(221) 일측에 축베어링(232)을 설치하고, 선별구간(D)의 상측 지지프레임(101a)에는 보조구동조절부(151)로 높이 조절되는 다수의 보조구동프레임(150)을 일정 간격으로 연속 설치하며, 각 보조구동프레임(150) 하부에는 상기 공회전용 베어링(231)이나 축베어링(232)이 접촉되는 등급조절바(170a,170b,~170n)를 후방으로 갈수록 점차 낮아지는 계단형으로 설치하고, 등급조절바와 대응하여 그 일측에는 보조롤러(220)의 접지부(221)와 접촉되는 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 조절나사봉(181)으로 높낮이 조절되게 설치하며, 상측 지지프레임(101a) 하단에는 접지부(212)와 접촉되는 메인받침바(160)를 고정 설치하며, 상측 지지프레임(101a) 내면에는 구동체인(110)의 받침부(142)가 하부에 구비된 메인구동프레임(140)을 메인구동조절부(141)에 의해 승강되게 설치한 것으로서, 원물 종류에 따라 보조롤러와 메인롤러의 회전 여부를 선택할 수 있으므로 원물 종류에 따른 선별 작업의 효율성을 높일 수 있어 거래자나 수요자들에게 등급별 선별에 대한 신뢰감을 주고, 원물의 표피 손상을 줄여서 고품질의 제품을 제공할 수 있는 것이다.

Description

다목적 리프트 선별기{Lift sorter for multipurpose}

본 발명은 다목적으로 사용 가능한 리프트 선별기에 관한 것으로서, 특히 선별하고자 하는 원물(과일, 농산물, 공병 등, 이하 '원물'이라 칭함)의 종류에 따라 한 조를 이루어 이동되는 선별용 메인롤러와 보조롤러 모두의 회전 여부를 선택 가능하고, 기울기 각도를 쉽게 가변시켜서 선별작업시 원물의 표피 손상을 최대한 방지하면서 최대한 많은 양의 원물을 선별할 수 있는 다목적 리프트 선별기에 관한 것이다.

일반적으로 감귤, 오렌지, 한라봉, 배, 사과 등의 과일이나 양파, 감자, 무, 당근 등의 구근류를 포함한 각종 농산물(이하 "원물"이라 칭함)은 생산농장에서 반입되면 외부 품질검사과정 → 세척 및 건조과정 → 비슷비슷한 크기별 선별과정 → 크기별(등급별) 포장 및 출하과정을 거쳐 유통되고 있다.

상기 크기별 선별과정을 행하기 위해 종래에 가장 많이 사용된 바 있는 드럼식 선별기는 10여개의 원통형 선별드럼을 일렬로 설치하되 맨 앞에는 크기가 제일 작은 선별공이 뚫린 선별드럼을 설치하고, 그 후미로 갈수록 점차 선별공이 크게 형성된 선별드럼을 차례로 설치하여 원물의 크기별 선별이 되게 하였다.

이러한 드럼식 선별기는 각 선별드럼과 선별드럼 사이에 놓인 원물들이 선별드럼의 회전력에 의해 강제로 다음 선별드럼 쪽으로 이동되면서 선별되는 방식이어서 선별드럼을 타고 넘어가는 과정 중 원물의 표피가 벗겨져 손상되므로 상품가치가 떨어짐은 물론 상처 난 과일을 그대로 포장 유통시킬 경우 다른 과일의 신선도까지 빨리 떨어뜨려서 품질을 저하시키게 된다.

그리고, 상기 드럼식 선별기는 선별되는 동안 원물의 표피 마찰이 심하게 발생된다. 그러므로 표피가 얇아 잘 손상되는 금귤, 매실, 방울토마토, 자두, 살구, 감자 등의 선별에는 적합하지 못하였으며, 특히 크기가 아주 작은 과일과 길이가 길죽한 당근, 오이, 고구마 등은 아예 선별할 수가 없었다.

또한 선별드럼에 크기별 선별공이 일단 뚫린 상태로 설치되면 그 선별드럼을 다시 제작하여 교체하는 작업이 쉽지 않아 작업 지연에 따른 손실이 많고, 선별드럼 교체를 하지 않으면 결국 정해진 등급대로만 선별이 가능하므로 선별 범위가 한정된다.

이로 인해 종래의 드럼형 선별기는 선별하고자 하는 품목마다 상이한 선별공의 드럼이 설치된 각각의 선별라인을 개별 설치하여야 하므로 장소를 많이 차지하게 되고, 시설비가 과다하게 소요되어 효율적이지 못한 문제점이 있다.

이러한 드럼형 선별기 외에 사용된 다른 선별방식으로는 피아노건반(PK) 타입 선별기와 캐리어식 선별기가 있다.

상기 피아노타입 선별기는 일렬로 줄지어 순환되는 수십개의 피아노건반 타입 받침대에 원물이 한개씩 올려져 이동되면 카메라렌즈로 외경을 측정하고, 제어부에서는 그 측정된 값에 따라 원물이 해당 크기에 맞는 선별라인에 도착하면 받침대가 원물을 던져 선별하는 방식이다.

상기 캐리어식 선별기는 일렬로 줄지어 순환되는 캐리어에 올려지는 원물의 중량을 로드셀로 측정한 후 그 원물의 중량에 맞는 선별라인에 도달하면 원물을 선별라인으로 던져 선별하는 방식이다.

그런데 상기 피아노타입 선별방식은 원물의 받침대 안착이 불안정하고 카메라렌즈 측정으로 정확도가 낮아 효율이 70% 정도밖에 못나오며, 또한 카메라렌즈에 이물질이 잘 붙어 측정 정확도가 현저히 떨어지므로 수시로 렌즈를 닦아주거나 점검해야 하는 과정이 필요함에 따라 많은 작업자들이 작업의 불편함을 호소하고 있는 실정이다.

그리고 캐리어식 선별방식 또한 캐리어에의 원물 안착이 불규칙하고, 로드셀을 이용하여 원물의 중량을 측정하는데 선별작업중 로드셀에 이물질이 많이 떨어지므로 중량측정에 따른 오차가 심하여 선별의 정확성이 떨어지게 된다.

특히, 상기 피아노타입 선별방식과 캐리어식 선별방식은 모두 원물을 던져 선별하는 방식이어서 원물에 상처가 잘 생기게 되고, 정해진 시간내에 적정 물량의 선별작업을 처리하려면 원물의 이동 속도를 분당 60~70M 정도로 빠르게 올려야만 적정 물량의 작업이 이루어지므로 선별의 정확성이 떨어져 품질이 저하되는 문제점이 있다.

또한 상기 피아노타입 선별방식과 캐리어식 선별방식은 모두 원물이 일렬로 줄지어 낱개로 선별되는 타입이기 때문에 선별라인 한 조당 최대한의 물량 처리능력 유지를 위해 분당 60~70M 로 이동되게 맞춘다 하더라도 보다 많은 량을 단시간내에 선별하려면 이러한 선별라인을 병렬로 8조 이상 설치하여야만 한다.

그런데, 이러한 선별라인을 수입품으로 설치할 경우는 1조당 가격이 약 7500만원 정도에 달하므로 8조 설치에 약 6억원의 시설비가 투자되어야 하고, 국산품으로 설치하더라도 1조당 가격이 약 3000만원에 달하므로 8조를 설치하려면 약 2억4천만원의 시설비가 투자되어야 하므로 경제적 여력이 많지 않은 농가에 많은 부담이 되고 있는 실정이다.

그리고, 원물 종류에 관계없이 다목적으로 사용할 수 있는 선별기로 아래의 선행기술문헌에 개시된 대한민국 공개특허번호 제10-2006-0105697호(2006년 10월 11일 공개)의 "다목적 멀티 선별기"(이하 "선행기술 1"이라 칭함)가 있다.

상기 선행기술 1은 사방의 체인기어에 의해 일정 길이를 순환 회전하는 양쪽 순환체인 사이에는 롤러축 양단에 체인기어가 구비된 다수의 메인롤러를 일정 간격으로 순환체인에 설치하여 순환체인과 함께 순환 이동되도록 하였고, 메인롤러 양단의 체인기어에는 양쪽 순환체인 내측의 선별구간에서 순환 회전되게 별도 설치한 일정 길이의 동력전달체인을 통해 동력이 전달되게 하여 메인롤러는 동력을 받아 항시 회전되게 하였다.

또한 상기 메인롤러의 롤러축에는 연결바의 일단을 설치하되 양쪽 연결바의 하단에는 양쪽 축 끝단에 휠이 설치되어 휠과 함께 공회전되는 낙하유도롤러를 설치하고, 양쪽 연결바의 중앙에는 원물을 받쳐주는 중간롤러를 연결하였으며, 상기 연결바로 연결된 메인롤러와 중간롤러 및 낙하유도롤러가 한조를 이루어 순환체인에 일정 간격으로 연속 반복 설치된 상태에서 순환체인을 따라 차례로 순환 이동되게 하였다.

그리고 양쪽 순환체인의 순환구간 중 선별구간에는 각 메인롤러에 연결된 중간롤러와 낙하유도롤러가 선별구간별로 점차 아래로 처지도록 선별라인의 아래쪽 양단에는 낙하유도롤러 양단의 휠이 얹혀지는 제1 내지 제4 등급조절가이드를 후방으로 갈수록 점차 낮아지도록 계단형으로 설치하여 앞선 조의 낙하유도롤러와 뒤따라오는 조의 메인롤러 간의 간격이 선별구간 전방에서는 좁게 벌어져 작은 원물이 선별되고, 후방으로 갈수록 점차 크게 벌어지면서 원물이 크기별로 선별되게 하였다.

이러한 선행기술 1은 각 등급조절가이드 표면의 요철부를 지나가는 낙하유도롤러의 휠을 통해 전달되는 진동에 의해 정렬이 되게 하였으나, 그러한 진동만으로는 포개진 원물의 정렬이 잘 안 되며, 정렬 안 된 원물들은 서로 겹쳐져 있으면 낙하유도롤러와 뒤따라오는 조의 메인롤러 간의 간격이 좁게 형성되는 초반 선별구간에서 빠져 선별되어야 함에도 불구하고 그대로 통과하여 간격이 점차 크게 벌어지는 후미 구간에서 선별되는 경향이 있어서 선별 상태가 양호하지 못하였다.

또한 메인롤러를 순환 이동시키는 순환체인 외에 메인롤러에 동력을 부여하여 회전시키기 위한 동력전달체인이 이중으로 설치되어야 하므로 구조가 복잡하고 제조가격이 상승되며, 메인롤러의 순환 이동 및 회전에 따른 전력소모가 많다.

또한 상기 선행기술 1은 선별라인에서 메인롤러와 낙하유도롤러가 항시 회전되면서 선별하기 때문에 표피가 얇은 원물의 경우 표피 손상의 우려가 발생할 수 있어 표피가 얇은 원물 선별에 적합하지 못하였으며, 선별과정에서 상처난 원물이 그대로 섞여서 유통되면 다른 원물의 선도에 급속히 영향을 미치게 된다.

그리고 상기 선행기술 1의 제1 내지 제4 등급조절가이드는 낙하유도롤러의 휠이 지나갈 때마다 상당한 진동이 수직으로 세워진 원형 봉 형태의 가이드에 전달되면서 제1 내지 제4 등급조절가이드의 위치가 변하게 됨에 따라 크기별 선별 상태가 균일하게 유지되지 못하는 경향이 있다.

또한 상기의 드럼형 선별방식, 피아노타입 선별방식과 캐리어식 선별방식 및 상기 선행기술 1의 선별방식은 모두 원물투입부에서 투입되는 원물을 곧바로 선별하는 과정을 행하는 것이기 때문에 선별하기 전에 표피에 상처난 원물이 섞여 있어도 그대로 선별되어 섞이게 되며, 이 경우 상처난 원물로 인해 다른 원물에 까지 영향을 미치게 되므로 수출하고 싶어도 수송기간과 유통기간 중에 부패 원물이 많이 나와 수출할 수가 없는 문제점이 있다.

상기 문제점 해결을 위해 본원 출원인은 아래의 선행기술문헌에 개시된 대한민국 공개특허번호 제10-2013-0087449호(2013년 08월 06일 공개)의 "다목적 멀티 선별기"(이하 "선행기술 2"이라 칭함)를 출원하여 등록 제10-1310712호로 등록받은 바 있다.

상기 선행기술 2는 연결대에 의해 한 조를 이루는 메인롤러와 정렬롤러 및 보조롤러를 순환체인에 일정 간격으로 연속 설치하여 순환되게 하고, 메인롤러와 보조롤러는 회전을 하면서 원물이 선별되게 한 것이다.

여기서, 선별라인에서 원물이 얹혀져 이동되는 동안 선별롤러가 계속 회전되면 표피가 얇은 원물은 표피 손상이 많이 발생 될 우려가 있다. 그러므로 표피가 얇은 원물 선별 때는 메인롤러와 보조롤러가 모두 회전이 안 되면서 선별되게 하는 것이 원물의 표피 손상도를 줄일 수 있어 매우 바람직하고, 표피가 두꺼운 원물의 경우는 메인롤러와 보조롤러를 함께 회전되게 하여야만 선별작업이 신속하게 이루어질 수 있어 바람직하다고 할 수 있다.

그런데, 상기 선행기술 2는 선별라인구간에서 메인롤러는 회전을 하지 않지만 보조롤러는 항시 회전되기 때문에 표피가 얇은 원물을 선별할 경우 표피의 손상이 발생될 수 있어 선별시스템을 매우 저속으로 구동시켜야만 하며, 이는 선별 작업량 저하로 이어져 생산성이 떨어지게 된다.

그리고, 메인롤러와 보조롤러에 파상형 정렬홈이 모두 형성되어 있으면 작은 크기의 원물 2~3개가 하나의 파상형 정렬홈에서 서로 겹쳐 눌리면서 꽉 물리는 경향이 있으며, 이로 인해 작은 크기의 선별라인을 그대로 지나쳐 큰 크기의 선별라인에서 선별됨에 따라 크기별 선별 신뢰도를 잃게 되며, 파상형 돌기부로 인해 일렬로 정렬되는 원물의 양이 많지 못하므로 선별시간이 오래 걸리는 등 능률적이지 못하였다.

대한민국 공개특허번호 제10-2006-0105697호(2006년 10월 11일 공개) "다목적 멀티 선별기" 대한민국 공개특허번호 제10-2013-0087449호(2013년 08월 06일 공개) "다목적 멀티 선별기"

본 발명은 상기와 같은 종래의 선별기 및 선행기술에서 나타나는 문제점을 개선하고자 한 것으로서, 본 발명의 목적은 메인롤러와 보조롤러가 한 조를 이루어 체인을 따라 순환 회전하는 리프트 선별기를 구성할 때 메인롤러와 보조롤러의 회전 여부를 간편하게 취사 선택하여 모두 회전이 안 되게 하거나 일부 또는 모두 회전될 수 있도록 함으로서 원물 종류에 따라 표피의 손상도를 최대한 줄여 선별된 원물의 품질 향상과 선별 능률을 더욱 향상시킬 수 있는 다목적 리프트 선별기를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 상기 목적은 원물을 크기별로 선별하는 선별기를 구성함에 있어서, 선별기 본체의 선단과 후미 상하에 구비된 체인기어에 의해 상,하측 지지프레임에서 순환 회전되게 설치된 양쪽 구동체인; 구동체인과 함께 순환 회전되도록 양쪽 구동체인 사이에 일정 간격으로 설치되며, 양 단부에 접지부가 구비된 다수의 메인롤러; 메인롤러와 한 조를 이루어 순환되도록 각 메인롤러 후미에 일정 간격 이격되어 설치되며, 양 단부에 접지부가 구비된 보조롤러; 메인롤러와 보조롤러 한 쌍이 한 조를 이루어 동작되도록 연결하는 양쪽 연결대; 각 조의 메인롤러와 보조롤러 사이를 막아주도록 양쪽 연결대 사이에 설치되어 선별공으로 원물을 안내하는 정렬판;으로 선별기 본체에 정렬구간과 선별구간이 구비되게 하되, 양쪽 연결대 하부에 공회전용 베어링을 설치하거나 또는 보조롤러의 접지부 일측에 축베어링을 설치하고, 선별구간의 상측 지지프레임에는 보조구동조절부로 높이 조절되는 다수의 보조구동프레임을 일정 간격으로 연속 설치하며, 각 보조구동프레임 하부에는 공회전용 베어링이나 축베어링이 접촉되는 다수의 등급조절바를 후방으로 갈수록 점차 낮아지는 계단형으로 설치하고, 각 등급조절바와 대응하여 그 일측에는 보조롤러의 접지부와 접촉되는 보조등급조절바를 조절나사봉으로 높낮이 조절되게 설치하여 선별하고자 하는 원물의 종류에 따라 보조롤러의 회전 여부를 선택할 수 있도록 구성함으로서 달성될 수 있다.

또한 정렬구간에서는 접지부가 접촉되는 정렬안내바에 의해 메인롤러와 보조롤러에 회전력을 부여하고, 선별구간의 상측 지지프레임 하단에는 접지부와 접촉되는 메인받침바를 고정 설치하며, 상측 지지프레임 내면에는 구동체인의 받침부가 하부에 구비된 메인구동프레임을 메인구동조절부에 의해 승강되게 하여 선별하고자 하는 원물의 종류에 따라 보조롤러와 메인롤러의 회전 여부를 모두 선택할 수 있도록 함으로서 달성될 수 있다.

이러한 본 발명은 선별하고자 하는 원물의 종류에 따라 메인롤러와 보조롤러를 모두 회전시키지 않으면서 순환 이동되게 하여 원물의 표피 손상 없이 선별되게 할 수도 있고, 또는 메인롤러와 보조롤러 중 어느 하나 또는 둘 모두에 회전력을 부여한 상태로 원물의 선별 작업이 행하여 지도록 신속 간편하게 취사 선택할 수 있으므로 원물 종류에 따른 선별 작업의 효율성을 최대한 높일 수 있다.

또한, 다품종의 원물들을 등급별로 정확하게 선별할 수 있어 유통 거래자나 수요자들에게 등급별 선별에 대한 신뢰감을 줄 수 있고, 원물의 표피 손상을 줄여서 고품질의 제품을 제공할 수 있는 효과도 있다.

그리고, 다품종의 원물 종류에 맞춰 사용 가능한 리프트 선별기로의 전환이 손쉽게 이루어지므로 원물 종류별로 선별기를 따로 따로 갖추어야 할 필요가 없어 작업공간을 효율적으로 이용할 수 있고 설비투자비용이 저렴하며, 유지 보수에 따른 비용도 저렴한 효과가 있는 것으로서, 과일이나 농산물 외에도 유통되어 사용된 후 회수한 공병의 선별도 가능한 것이다.

도 1 은 본 발명의 리프트 선별기 구조를 보인 평면도
도 2 는 본 발명의 구동체인 순환구간에 원물의 정렬구간, 수작업선과구간, 선별구간이 구비된 것을 보인 측면도
도 3 은 본 발명에서 연결대로 연결된 메인롤러 및 보조롤러가 선별기 본체의 상하 프레임에 설치된 상태를 보인 정면도
도 4 는 본 발명에서 보조롤러와 뒤따라오는 메인롤러 사이에 형성되는 선별공에 다양한 크기의 원물이 횡방향으로 놓여 정렬된 상태를 보인 평면도
도 5 는 본 발명에서 한 조를 이루고 있는 메인롤러와 보조롤러의 조립된 상태의 사시도
도 6 은 본 발명에서 메인롤러와 보조롤러가 한 조를 이루어 정렬라인구간을 통과하는 상태를 일부 확대하여 보인 도면
도 7a, 7b, 7c 는 본 발명에서 메인롤러와 보조롤러의 회전 여부를 선택하기 위해 상측 지지프레임과 보조구동프레임의 위치를 조절한 상태의 도면
도 8a, 8b 는 본 발명에서 보조롤러의 회전 여부를 선택하기 위한 구조를 다른 실시예로 보인 평면도

이하에서는, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용을 첨부 도면에 의해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 리프트 선별기 구조를 보인 평면도이고, 도 2 는 본 발명의 체인 순환구간에 원물의 정렬, 수작업 선과, 선별의 구간이 차례로 구비된 것을 보인 측면도이며, 도 3 은 본 발명의 메인롤러 및 보조롤러가 상하 프레임에 설치된 상태를 보인 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 원물공급부(A)에서 공급되는 원물을 받아 크기별로 선별하는 선별기를 구성하되, 선별기 본체(100)의 선단과 후미의 상하 양쪽에 구비된 체인기어(102)(103)(104)(105)에 의해 선별기 본체(100)의 상,하측 지지프레임(101a)(101b)에서 반복 순환 회전되는 양쪽 구동체인(110); 양 끝단의 메인롤러축(211)에 의해 양쪽 구동체인(110) 사이에 일정 간격을 두고 연속 설치되어 구동체인(110)과 함께 순환 회전되는 다수의 메인롤러(210); 각 메인롤러(210) 마다 한 조를 이루어 함께 순환되도록 메인롤러(210) 후미에 일정 간격 이격되어 설치되며, 양 단부에 접지부(221)가 구비된 보조롤러(220);로 구성된다.

또한 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 한 쌍이 한 조를 이루어 일체로 동작되도록 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 양단에 끼워져 설치되는 양쪽 연결대(230); 한 조를 이루고 있는 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 사이의 공간을 비스듬히 막아주도록 양쪽 연결대(230) 사이에 설치되며, 보조롤러(220)와 뒤따라오는 다른 조의 메인롤러(210) 사이로 원물이 정렬되게 하는 정렬판(240);으로 구성된다.

도 4 는 본 발명의 한 조를 이루고 있는 메인롤러와 보조롤러에 의한 선별공에 다양한 크기의 원물이 횡방향으로 정렬된 상태의 평면도이고, 도 5 는 본 발명의 한 조를 이룬 메인롤러와 보조롤러의 조립된 사시도이다.

상기 메인롤러(210) 및 보조롤러(220)에서 양단에 끼워진 연결대(230) 사이의 원물 정렬부위는 모두 일직선의 원통형을 이루도록 하여도 되지만, 도 5 와 같이 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 중 어느 하나의 외주면에 파상형으로 정렬돌기(260) 및 정렬홈(270)이 일정 간격으로 구비되게 할 수도 있다.

그리고 도 2 에서와 같이 상기 구동체인(110)의 회전범위 중 벨트콘베이어를 통해 이송되는 원물이 낙하되는 맨 앞쪽 부위는 정렬구간(B)이 구비된다.

상기 정렬구간(B)은 비스듬히 경사형으로 설치하거나 수평 상태를 이루도록 설치하되, 상기 메인롤러(210)의 양 끝단에는 접지부(212)를 구비하고, 정렬구간(B)에는 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 접지부(212)(221) 중 어느 하나 또는 모두를 받쳐주는 정렬안내바(120)를 구비하여 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 중 어느 하나 또는 모두에 회전력을 선택적으로 부여할 수 있다.

상기 정렬구간(B) 후미에는 선별구간(D)이 구비되며, 상기 선별구간(D)은 보조롤러(220)와 뒤따라오는 메인롤러(210) 사이의 선별공(250) 간격이 점차 벌어지게 하여 크기별 선별이 되게 하는 구간이다.

이를 위해, 한 조를 이루고 있는 메인롤러(210)와 보조롤러(220)를 서로 연결시키는 양쪽 연결대(230)의 하부에는 도 5 와 같이 공회전용 베어링(231)을 일측으로 돌출되게 설치한다.

그리고, 선별구간(D)에 놓인 상측 지지프레임(101a) 외면에는 높낮이 조절수단인 보조구동조절부(151)에 의해 높이가 조절되는 다수개의 보조구동프레임(150)이 일정 간격으로 연속 설치되고, 각 보조구동프레임(150)의 하부(152) 끝단에는 연결대(230)의 공회전용 베어링(231)이 접촉되는 등급조절바(170a,170b,~170n)가 설치되며, 상기 등급조절바(170a,170b,~170n)는 후방으로 갈수록 점차 낮아지는 계단형을 이루도록 높이가 조절되어 설치된다.

그리고, 각 등급조절바(170a,170b,~170n)와 대응하여 그 일측에는 보조롤러(220)의 접지부(221)와 접촉되는 보조등급조절바(180a,180b,~180n)가 조절나사봉(181)에 의해 높낮이 조절되도록 별도 설치됨을 특징으로 한다.

여기서, 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 상승시켜 보조롤러(220)의 접지부(221)를 올리면 공회전용 베어링(231)은 등급조절바(170a,170b,~170n)와 떨어지고 접지부(221)가 보조등급조절바(180a,180b,~180n)와 접촉되어 마찰되므로 보조롤러(220)는 구동된다.

그리고, 반대로 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 하강시켜 접지부(221)와 떨어지게 하면 공회전용 베어링(231)이 등급조절바(170a,170b,~170n)에 접촉되어 공회전되므로 보조롤러(220)는 회전(자전)되지 않고 정지된 상태 그대로 각 등급조절바(170a,170b,~170n)에 의한 선별등급 위치를 따라 단계별로 이동되면서 무회전 상태로 선별 작업을 행하게 된다.

그리고, 상기 선별구간(D) 범위 내에 있는 상측 지지프레임(101a) 하단에는 접지부(212)와 접촉되는 메인받침바(160)를 고정 설치하고, 상측 지지프레임(101a) 내면에는 메인롤러(210) 양쪽에 연결된 구동체인(110)을 받쳐주는 받침부(142)가 하부에 구비된 메인구동프레임(140)을 메인구동조절부(141)에 의해 승강 가능하게 설치한다.

이에 메인구동프레임(140)을 하강시키면 접지부(212)가 메인받침바(160)에 접촉되면서 메인롤러(210)에 회전 동력이 부여되고, 메인구동프레임(140)을 상승시키면 접지부(212)가 메인받침바(160)와 떨어지면서 메인롤러(210)가 회전되지 않게 된다.

여기서, 상기 접지부(212)(221)는 모두 마찰력과 내구성이 좋은 우레탄이나 실리콘 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호 (300)은 각 등급조절바(170a,170b,~170n)나 보조등급조절바(180a,180b,~180n)의 등급별 구간에서 선별되어 떨어지는 원물을 받아 이송시키는 이송부 이고, (190)은 하향 만곡된 면이 서로 대향되도록 메인롤러(210) 및 보조롤러(220)의 양단에 끼워져서 원물들이 외측으로 벗어나지 못하도록 안내하는 가이드링이며, (107)은 메인구동프레임(140)이 일정 높이만큼만 상승 되게 하는 스톱퍼이다.

이러한 본 발명은 이물질이 세척된 후 도 2 와 같이 원물공급부(A)를 통해 정렬구간(B)에 원물이 공급되면 그 원물들은 선별기 본체(100)의 맨 앞쪽에 구비된 정렬구간(B)을 지나가는 동안 정렬이 된다.

즉, 보조롤러(220) 뒤를 따라오는 다른 조의 메인롤러(210)는 앞 조의 보조롤러(220)와 최대한 근접된 상태를 유지하므로 어떠한 크기의 원물도 빠질 우려 없이 일렬로 정렬만이 행하여진다.

그리고, 메인롤러(210)와 보조롤러(220)는 연결대(230)에 의해 일정 간격 이격된 상태를 유지하고 이격되어 벌어진 공간부는 비스듬히 경사형으로 구비된 정렬판(240)이 막아주어 원물들이 정렬판(240) 위에 쌓이지 못하고 뒤쪽의 보조롤러(220)와 뒤따라오는 다른 조의 메인롤러(210) 사이로 흘러 내려 정렬된다.

이때, 정렬구간(B)에 정렬안내바(120)가 구비되지 않은 경우는 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 모두가 회전(자전)되지 않는 상태에서 그대로 이동되면서 발생되는 진동에 의해서만 원물의 정렬이 이루어진다.

그리고, 정렬구간(B)에 정렬안내바(120)가 구비된 경우는 연결대(230)에 의해 한 조를 이루는 한 쌍의 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 접지부(212)(221) 중 정렬안내바(120)에 접지되는 것은 마찰력에 의해 구동력이 발생하여 회전하게 된다.

여기서 도 4 와 같이 메인롤러(210)와 보조롤러(220)는 둘 중 어느 하나만이 정렬안내바(120)에 접촉되게 하거나 또는 둘 모두가 정렬안내바(120)에 접촉되게 할 수도 있다.

이와 같이 정렬구간(B)을 통과하는 동안 메인롤러(210)나 보조롤러(220)에 회전력을 부여하면 쌓인 원물을 흐트러뜨려서 정렬시켜 주므로 회전력을 부여하지 않은 것에 비해 정렬 효과는 높아진다고 할 수 있다.

하지만, 정렬구간(B)에서의 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 회전 여부는 선별하는 원물에 따라 알맞게 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 원물을 정렬시키는 정렬구간(B)은 수평상태로 설치하여도 되지만 비스듬히 경사형으로 설치할 수 도 있으며, 비스듬히 설치하면 메인롤러(210)와 보조롤러(220)에 회전력을 부여하지 않더라도 보조롤러(220) 및 뒤따라오는 메인롤러(210)의 이동에 따른 진동으로 원물더미가 쉽게 허물어지면서 정렬될 수 있다.

상기와 같이 정렬된 원물들은 정렬구간(B)을 거쳐 선별구간(D)에 도달하면 크기별 선별이 된다.

여기서 본 발명은 선별되는 원물의 표피가 얇거나 두꺼운 정도에 따라 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 회전 여부를 임의로 선택하여 선별할 수 있다.

도 7a, 7b, 7c 는 본 발명에서 메인롤러와 보조롤러의 회전 여부를 선택하기 위해 상측 지지프레임과 보조구동프레임의 위치를 조절한 상태의 도면이다.

원물 선별 때는 선별되는 원물 종류에 따라 메인롤러(210)와 보조롤러(220)를 회전시키지 않는 상태(정지된 상태)로 선별 과정이 행하여 지도록 하려면 메인롤러(210)의 접지부(212)와 보조롤러(220)의 접지부(221)에 구동력이 전달되지 않도록 하면 된다.

이를 위해서 본 발명은, 도 7a 와 같이 메인롤러(210)는 메인구동조절부(141)로 메인구동프레임(140)을 스톱퍼(107)에 걸릴 때까지 상승시켜 받침부(142)가 구동체인(110)을 위로 상승시키게 하면 메인롤러(210)의 접지부(212)가 메인받침바(160)에서 떨어지므로 메인롤러(210)는 회전되지 않게 된다.

그리고, 조절나사봉(181)으로 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 하강시켜 보조등급조절바(180a,180b,~180n)와 접지부(221)는 떨어지게 하고, 연결대(230)의 공회전용 베어링(231)이 등급조절바(170a,170b,~170n)에 접촉되게 하면 보조롤러(220)는 선별구간(D)의 등급조절바(170a,170b,~170n)를 완전히 지나가는 동안 회전되지 않고 정지된 상태를 그대로 유지하게 된다.

즉, 메인롤러(210)와 수평상태를 이루고 있던 보조롤러(220)는 정렬구간(B)의 최상부보다 낮은 위치에서 후방으로 갈수록 점차 낮아지는 선별구간(D)의 계단형인 등급조절바(170a,170b,~170n)를 연결대(230)의 공회전용 베어링(231)이 차례로 통과하는 동안 그 위치가 점차 아래로 낮아지면서 뒤따라오는 다른 조의 메인롤러(210)와의 사이가 점점 더 벌어짐에 따라 선별공(250)은 점차 커지게 된다.

이를 더 자세하게 설명하면, 선별구간(D)에서 맨 앞쪽 등급조절바(170a)는 다른 등급조절바(170b~170n)들에 비해 제일 높은 위치에 놓여 있지만 정렬구간(B)의 정렬안내바(120)보다는 낮은 곳에 위치하며, 이러한 맨앞 등급조절바(170a)에 연결대(230)의 공회전용 베어링(231)이 놓이면 연결대(230)로 연결된 같은 조의 메인롤러(210)는 위치가 고정된 상태에서 보조롤러(220) 만이 아래로 약간 내려가면서 일정 각도로 기울어지게 된다.

그러면 등급조절바(170a) 구간에서는 보조롤러(220)와 뒤따라오는 다른 조의 메인롤러(210) 사이에 제일 작은 등급의 원물이 빠질 정도의 선별공(250)이 형성되므로(도 2 에서 간격이 "50mm"로 표현된 부분), 맨 앞 등급조절바(170a)를 통과하는 동안 일렬로 정렬되어 있던 원물 중 제일 작은 원물은 그곳에서 낙하되어 아래쪽의 이송부(300)로 떨어져 선별된다.

그 후 연결대(230) 하단의 공회전용 베어링(231)이 맨 앞 등급조절바(170a)보다 낮은 두번째 등급조절바(170b) 위에 놓이게 되면 보조롤러(220) 위치는 그만큼 더 낮아지면서 뒤따라오는 다음 조의 메인롤러(210)와의 사이 간격이 좀 더 벌어지면서 선별공(250)은 더 커지게 된다.(도 2 에서 부호 선별공(250) 간격이 "55mm"로 표현된 부분)

그러므로 앞쪽에서 선별되지 않은 원물 중 두번째 선별공(250) 크기에 부합되는 원물은 두번째 선별공(250)에서 낙하되어 선별이 된다.

이와 같이 점차 낮아지는 계단형으로 설치된 여러 등급(예: 10~12 등급단계)의 등급조절바(170a,170b,~170n)를 차례로 지나가는 동안 보조롤러(220)와 뒤따라오는 메인롤러(210)는 모두 정지된 상태를 유지하면서 서로 간의 선별공(250) 간격만이 점차 커지기 때문에 이때는 표피가 얇고 민감한 원물 선별시 최대한 손상을 주지 않고 선별하기에 적합하면서도 크기별 선별이 양호하게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 선별구간(D)에서 원물의 선별을 행할 때 원물 종류에 따라 보조롤러(220)와 메인롤러(210) 중 어느 하나에만 회전력을 부여할 수도 있고, 또는 보조롤러(220)와 메인롤러(210) 모두에 회전력을 부여할 수도 있다.

즉, 도 7b와 같이 조절나사봉(181)으로 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 상승시켜서 보조롤러(220)의 접지부(221)를 들어 올리면 등급조절바(170a,170b,~170n)와 연결대(230)의 공회전용 베어링(231)은 떨어지고, 보조롤러(220)의 접지부(221)는 계단형으로 설치된 다수의 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 차례로 통과하는 동안 계속 마찰 되면서 구르게 되므로 보조롤러(220)는 회전력이 부여된 상태로 선별 작업을 행하여 원물의 선별 속도를 향상시키게 된다.

그리고, 도 7c 와 같이 메인구동조절부(141)로 메인구동프레임(140)을 하강시키면 받침부(142)는 구동체인(110)과 떨어지고 메인롤러(210)의 접지부(212)가 메인받침바(160)에 접촉되면서 접지부(212)가 메인받침바(160)와 마찰되어 구르게 되므로 메인롤러(210)에 회전력을 부여하여 선별 작업을 행할 수 있다.

반대로, 도 7a 와 같이 메인구동조절부(141)로 메인구동프레임(140)을 스톱퍼(107)에 걸릴 때까지 상승시키면 메인구동프레임(140)의 받침부(142)에 얹혀진 양쪽 구동체인(110)과 그 사이에 설치된 메인롤러(210)가 함께 상승 되어 메인롤러(210) 양단의 접지부(212)가 지지프레임(101a)의 메인받침바(160)에서 떨어지게 되므로 메인롤러(210)는 회전되지 않고 정지된 상태로 순환 이동되면서 선별 작업을 하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 선별되는 원물의 종류에 따라 메인롤러(210)와 보조롤러(220)를 모두 회전시키지 않는 상태로 선별할 수도 있고, 또는 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 회전력을 부여한 상태로 원물의 선별 작업이 행하여 지도록 취사 선택하여 원물 종류에 따른 선별 작업의 효율성을 최대한 높일 수 있다.

이러한 본 발명의 리프트 선별기로 굵기나 길이가 서로 상이한 여러 원물들(감귤, 양파, 금귤, 매실, 방울토마토, 자두, 살구, 감자, 당근, 오이, 고구마, 공병 등)을 다양하게 선별하기 위해서는 원물 종류에 따라 상기 등급조절바(170a,170b,~170n)와 보조등급조절바(180a,180b,~180n)가 구비되는 양쪽 보조구동프레임(150) 모두의 높낮이를 상측 지지프레임(101a)에서 신속 간편하게 조절할 수 있어야 한다.

이를 위해서 도 2 와 같이 양쪽의 보조구동조절부(151)의 축에 체인(154)으로 연결되는 체인기어(153)를 각각 설치하여 일측 보조구동조절부(151)를 핸들로 돌리면 양쪽의 보조구동조절부(151)가 함께 회전되게 하는 것이 바람직하며, 이와 같이 하면 양쪽의 등급조절바(170a,170b,~170n) 높이를 동시에 조절할 수 있으므로 원물 종류에 따라 등급조절바(170a,170b,~170n) 및 보조등급조절바(180a,180b,~180n)의 높낮이 조절에 따른 작업성이 매우 신속 간편하게 된다.

이러한 본 발명은, 상기 보조롤러(220)의 무회전을 위해 연결대(230)에 공회전용 베어링(231)을 설치하지 않고, 도 8a 및 8b 와 같이 보조롤러(220) 양단의 접지부(221) 외주면 일측에 축베어링(232)을 설치하고, 보조구동프레임(150)의 하부에 구비되는 다수의 등급조절바(170a,170b,~170n)에 상기 축베어링(232)이 접촉되게 할 수도 있다.

이 경우도 조절나사봉(181)으로 보조등급조절바(180a,180b,~180n)의 위치를 낮추어 보조롤러(220)의 접지부(221)에서 떨어지게 하면 축베어링(232)이 다수의 등급조절바(170a,170b,~170n)에 단계별로 접촉되어 공회전되므로 보조롤러(220)는 회전되지 않고 순환 이동되기만 하는 것이며, 반대로 보조등급조절바(180a,180b,~180n) 위치를 높혀서 보조롤러(220)의 접지부(221)를 들어 올리면 축베어링(232)이 등급조절바(170a,170b,~170n)에서 떨어져 이격되므로 접지부(221)의 마찰 회전력에 의해 보조롤러(220)는 회전하면서 선별하게 된다.

그리고, 보조롤러(220)에 구비되는 파상형 정렬돌기(260)의 높이(외경)은 보조롤러(220)의 직경 및 가이드링(190) 직경의 중간 정도를 벗어나지 않는 범위 내의 크기로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성하면 원물들이 정렬될 때 보조롤러(220)의 중앙부를 향해 대향으로 완만하게 만곡된 양쪽 가이드링(190)에 의해 안내되는 원물들 여러 개가 한 곳에 쌓여 있다가 정렬될 때 정렬돌기(260)들을 쉽게 넘어가 옆으로 이동되면서 표피의 손상 없이 일렬로 정렬될 수 있다.

상기의 정렬돌기(260) 및 정렬홈(270)이 구비된 보조롤러(220)를 설치한 리프트 선별기의 경우는 원물들이 서로 접촉되면 쉽게 무르게 되는 과일이나 농산물을 선별할 때 적합하다고 할 수 있다.

이러한 본 발명은 도 2 에서와 같이 상기 정렬구간(B)과 선별구간(D) 사이에 수작업선과구간(C)을 구비하는 것이 바람직하며, 수작업선과구간(C)을 통과하는 메인롤러(210)와 보조롤러(220)는 무회전 상태로 순환 이동만이 되게 하여도 되고, 또는 메인롤러(210) 및 보조롤러(220) 양단의 접지부(212)(221)가 접촉되는 선과안내바(130)를 구비하여 메인롤러(210) 및 보조롤러(220)에 회전력을 부여할 수도 있다.

상기 수작업선과구간(C)은 일렬로 정열된 원물들 중 혹시 상처 난 과일 또는 부패된 과일이 섞여 있으면 작업자가 수작업으로 쉽게 선별하여 골라내는 구간이다.

또한 수작업선과구간(C)에서는 정렬구간(B)에서 원물이 투입되지 않아 비어 있는 정렬공간이 있으면 그 공간에 원물 투입을 수작업으로 할 수도 있다.

100 : 선별기 본체 101a,101b: 상하측 지지프레임
110 : 구동체인 140 : 메인구동프레임
142 : 받침부 141 : 메인구동조절부
150 : 보조구동프레임 151 : 보조구동조절부
160 : 메인받침바 170a~170n: 등급조절바
180~180n: 보조등급조절바 181 : 조절나사봉
190 : 가이드링 210 : 메인롤러
212 : 접지부 220 : 보조롤러
221 : 접지부 230 : 연결대
231 : 공회전용 베어링 232 : 축베어링
240 : 정렬판 250 : 선별공
260 : 정렬돌기 270 : 정렬홈
A : 원물공급부 B : 정렬구간
C : 수작업선과구간 D : 선별구간

Claims (6)

1. 원물공급부(A)의 원물을 공급받아 크기별로 선별하는 선별기를 구성함에 있어서,
   선별기 본체(100)의 상,하측 지지프레임(101a)(101b)에 순환 회전되게 설치된 양쪽 구동체인(110);
   구동체인(110)과 함께 순환 회전되도록 양쪽 구동체인(110) 사이에 일정 간격으로 설치되는 다수의 메인롤러(210);
   메인롤러(210)와 한 조를 이루어 순환되도록 각 메인롤러(210) 후미에 일정 간격 이격되어 설치되며, 양 끝단에 접지부(221)가 구비된 보조롤러(220);
   메인롤러(210)와 보조롤러(220) 한 쌍이 한 조를 이루어 동작되도록 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 양단을 연결하는 양쪽 연결대(230);
   각 조의 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 사이를 막아주도록 양쪽 연결대(230) 사이에 설치되어 선별공(250)으로 원물을 안내하는 정렬판(240);으로 선별기 본체(100)에 정렬구간(B)과 선별구간(D)이 구비되게 하되,
   양쪽 연결대(230) 하부에 공회전용 베어링(231)을 설치하거나 또는 보조롤러(220)의 접지부(221) 일측에 축베어링(232)을 설치하고,
   선별구간(D)의 상측 지지프레임(101a)에는 보조구동조절부(151)로 높이 조절되는 다수의 보조구동프레임(150)을 일정 간격으로 연속 설치하며,
   각 보조구동프레임(150) 하부에는 상기 공회전용 베어링(231)이나 축베어링(232)이 접촉되는 등급조절바(170a,170b,~170n)를 후방으로 갈수록 점차 낮아지는 계단형으로 설치하고,
   각 등급조절바(170a,170b,~170n)와 대응하여 그 일측에는 보조롤러(220)의 접지부(221)와 접촉되는 보조등급조절바(180a,180b,~180n)를 조절나사봉(181)으로 높낮이 조절되게 설치하며,
   메인롤러(210)의 양쪽 단부에는 접지부(212)를 구비하고,
   선별구간(D)의 상측 지지프레임(101a) 하단에는 접지부(212)와 접촉되는 메인받침바(160)를 고정 설치하며,
   상측 지지프레임(101a) 내면에는 구동체인(110)의 받침부(142)가 하부에 구비된 메인구동프레임(140)을 메인구동조절부(141)에 의해 승강되게 설치하여
   선별하고자 하는 원물의 종류에 따라 보조롤러와 메인롤러의 회전 여부를 선택할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다목적 리프트 선별기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   메인롤러(210)의 양쪽 단부에는 접지부(212)를 구비하고,
   정렬구간(B)에는 메인롤러(210)와 보조롤러(220)의 접지부(212)(221) 중 어느 하나 또는 모두를 받쳐주는 정렬안내바(120)를 구비하여
   원물의 정렬시 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 중 어느 하나 또는 모두에 회전력을 부여한 것을 특징으로 하는 다목적 리프트 선별기.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   메인롤러(210)와 보조롤러(220)는 원물 정렬부위가 모두 일직선의 원통형을 이루도록 한 것을 특징으로 하는 다목적 리프트 선별기.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   메인롤러(210)와 보조롤러(220) 중 어느 하나의 외주면 또는 메인롤러(210)와 보조롤러(220) 모두의 외주면에 파상형으로 정렬돌기(260) 및 정렬홈(270)이 일정 간격으로 구비되게 한 것을 특징으로 하는 다목적 리프트 선별기.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   양쪽 보조구동조절부(151)에는 체인(154)으로 연결되는 체인기어(153)를 구비하여 핸들로 일측 보조구동조절부(151)를 돌리면 양쪽 보조구동프레임(150)의 높이가 함께 조절되게 한 것을 특징으로 하는 다목적 리프트 선별기.

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