KR100907355B1 - 그레이팅 롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그레이팅 롤러(1)에 관한 것으로서, 특히 감자 및 매니옥 뿌리를 그레이팅하기 위한 그레이팅 롤러에 관한 것이다. 그레이팅 롤러는 그 원주를 따라 그루브(2)에 축방향으로 삽입된 스트립 형태의 그레이터 날(3)을 지지하기 위한 다수의 축방향 그루브(2)를 갖는다. 그루브는 그루브의 입구로부터 방사상으로 내부로 증가하는 폭을 가진 언더컷을 가진다. 또한, 원주 방향에서 볼 때, 그루브는 예정된 최소 벽 폭(b_min)을 가지는 축방향 파티션(4)에 의해 이격되고, 방사상 깊이(D)를 가진다. 그레이팅 롤러는, 파티션이 그레이팅 롤러의 원주로부터 그루브 깊이(D)의 60% 미만에 위치한 부분에서 상기 예정된 최소 벽 폭(bmin)을 갖는다는 특징을 가진다.

Description

그레이팅 롤러 {GRATING ROLLER}

본 발명은 그레이팅 롤러에 관한 것으로, 특히 감자 및 매니옥 뿌리(manioc roots)를 그레이팅하기 위한 것이며, 그 원주를 따라 스트립 형태의(strip-shaped) 그레이터 날(grater tools)을 지지하기 위한 다수의 축방향 그루브를 갖추고 있고, 이 그레이터 날은 그루브 안으로 축방향으로 삽입되며 그루브의 입구로부터 방사상으로 내부로 증가하는 폭을 구비한 언더컷(undercut)을 가지고, 원주 방향에서 볼 때, 그루브는 예정된 최소의 벽 폭을 가진 축방향 파티션에 의해 이격되고, 방사상 깊이를 가진다.

그레이팅 롤러는 감자 또는 매니옥 뿌리와 같은 가공되지 않은 생산물로부터 전분(starch)을 생산하기 위한 그레이팅 기계에서 사용된다. 전분의 생산에서, 가공되지 않은 생산물의 셀에서 전분 조직은 그레이팅에 의해 방출되고, 분리되고, 씻겨지고, 건조될 수 있다. 전분 조직이 방출될 때, 가공되지 않은 생산물은 그레이팅 기계에 의해 분해된다.

도 1은 감자 또는 매니옥 뿌리를 그레이팅 하기 위한 공지된 그레이팅 기계(5)를 도시한다. 기계는 모터(7)에 의해 구동되는 그레이팅 롤러(100)를 가진다. 도 2의 부분 단부도에서 도시된 그레이팅 롤러(100)는 그 원주를 따라 축방향 그레 이터 날(3)을 가진다. 감자 또는 매니옥 뿌리는 개구(6)를 통해 주입되고 회전하는 그레이팅 롤러(100) 상의 그레이터 날에서 튄다(bounce against). 그레이팅 동안, 셀 벽은 파괴되고 전분 입자가 방출된다.

그레이팅 롤러(100)는 그 원주를 따라 균일하게 분배된 축방향 그루브(200)를 가진다. 그레이터 날(3)은 각각의 그루브(200)에 배열된다. 여기서 그레이터 날(3)은 그레이팅 스트립(3a)의 형태로 도시되고 그레이팅 스트립은 두 개의 로킹 스트립(3b)에 의해 둘러싸인다. 그레이터 날(3)은 그루브(200) 안으로 축방향으로 삽입되고 그 안에서 방사상으로 외부로 고정된다. 각각의 그루브는 그루브의 입구로부터 방사상으로 내부로 증가하는 폭을 갖는 언더컷을 가지고, 이에 의해 방사 방향으로 그레이터 날을 지지한다. 그루브는 날카로운 코너를 형성하지 않아야만 하는데, 왜냐하면 이 코너가 부스러짐을 일으킬 수 있기 때문이다. 따라서 도 2에서 도시된 그레이팅 롤러(100)는 단면으로 거의 방울 형태를 갖는 그루브(200)를 갖는다.

그루브(200)는 원주 방향에서 볼 때 예정된 최소 폭(b_min)을 갖는 축방향 파티션(400)에 의해 이격된다. 상기 최소 폭(b_min)은 주어진 그레이터 날과 함께 롤러 재료의 강도에 의해 결정된다. 그레이터 날은 대칭형 또는 비대칭형일 수 있고, 또한 그루브의 형태는 이에 따라 조정된다.

그레이팅 롤러(100)의 회전시, 그레이터 날(3)은 원심력에 의해 외부로 프레스되어 그루브 벽에 웨지될(wedged) 것이다. 도 2의 그레이터 날(3)은 이 위치에 서 도시된다.

그레이팅 스트립(3a)은 빠르게 마모되고 자주 교체되어야만 한다. 예를 들면, 감자를 그레이팅할 때, 그레이팅 스트립은 48시간 후 교체되고, 각각의 교체는 값비싼 정지를 초래한다.

뒤집을 수 있는 그레이팅 스트립을 사용하는 것이 공지되어 있고, 이는 분명히 수명을 두 배로 늘려주지만 여전히 블레이드를 뒤집을 때 정지를 일으킨다.

설명된 그레이팅 기계의 생산량을 증가할 필요가 있다. 생산량을 증가시키는 한 방법은 롤러의 스피드를 증가시키는 것인데, 이는 각각의 그레이팅 스트립(3a)이 그레이트 될 가공되지 않은 생산물을 더욱 자주 때리게 한다. 그러나, 이는 그레이팅 스트립(3a)의 더욱 빠른 마모를 초래하고 따라서 더욱 자주 교체해야 한다. 그레이팅 기계의 추가적인 개발에서, 교체와 교체 사이의 시간을 증가시키는 것과 빠른 교체를 가능하게 하는 그레이터 날을 설계하는 것이 무엇보다도 중요하다. 그레이팅 스트립 및 로킹 스트립은 쉽게 마모되는 부품이기 때문에, 이들 또한 제조하기 쉽고 비싸지 않게 설계되어야 한다.

본 발명이 목적은 상기에서 일반적으로 설명되고 도 1에서 도시된 그레이팅 기계를 위한 그레이팅 롤러를 제공하는 것이고, 이 그레이팅 롤러는 그레이터 날이 더욱 가깝게 서로 배열되는 것을 가능하게 하며, 결과적으로 도 2에 도시된 그레이팅 롤러와 비교할 때 향상된 생산량을 나타낸다.

또한, 더욱 가깝게 배열된 그레이터 날로, 더욱 미세한 그레이팅 및 높은 수율을 얻게 되며, 이는 전분을 잃는 것을 감소시키는 결과를 나타낸다.

이 목적은 소개에 의해 언급된 형태의 그레이팅 롤러에 의해 이루어지고, 이는 파티션이 그레이팅 롤러의 원주로부터 그루브 깊이(D)의 50% 미만에 위치한 부분에서 예정된 최소 폭(b_min)을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 부분은 그레이팅 롤러의 원주로부터 이러한 거리에 배열되는 것이 유리하고, 각각의 그루브의 언더컷은 거의 파티션의 표면에 걸쳐서만 방사상으로 내부로 확장하며, 이 그루브 표면에 대해 그레이터 날이 접촉한다.

교체와 연관하여 쉽게 조작하기 위해, 각각의 그루브는 그루브를 통해 확장하는 반경에 대해 대칭되는 것이 바람직하고, 각각의 그레이터 날은 상기 반경에 수직한 평면에 대해 대칭이다. 결과적으로 두 개의 동일한 뒤집을 수 있는 로킹 스트립이 그레이팅 스트립을 고정시키는데 이용될 수 있다. 두 개의 로킹 스트립은 더 넓고 더욱 견고한 그레이팅 스트립을 이용하는 것을 가능하게 한다.

그레이터 날은 공동과 함께 형성되는 것이 바람직하고, 이는 도구의 무게를 감소시키며 따라서 예정된 최소 폭(b_min)을 감소시키는 것을 가능하게 만든다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직하고 제한없는 실시예에 의해 더욱 상세하게 이하에서 설명될 것이다.

도 1은 상기에서 설명된 종래 기술의 그레이팅 기계의 사시도이고, 이의 보호성 커버는 명확하게 나타내기 위해 제거되어 있다.

도 2는 부분 단부도로서 상기에서 설명된 종래 기술의 그레이팅 롤러를 도시하고 그레이터 날은 그루브 안으로 삽입되어 있다.

도 3은 도 2에 대응되고, 본 발명에 따른 그레이팅 롤러를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 그레이팅 롤러(1)이다. 이 그레이팅 롤러는 도 1에서 도시된 그레이팅 기계에서 그레이팅 롤러(100)를 대체한다.

본 발명에 따른 그레이팅 롤러(1)는 도 2에서 도시된 그레이팅 롤러(100)와 같이 그 원주를 따라 균일하게 분배된 축방향 그루브(2)를 가진다. 그레이터 날(3)은 각각의 그루브(2)에 배열된다. 각각의 그레이터 날(3)은 뒤집을 수 있는 그레이팅 스트립(3a)을 포함하고, 이 그레이팅 스트립은 또한 뒤집을 수 있는 두 개의 로킹 스트립(locking strip, 3b)에 의해 둘러싸이며, 각각의 그레이터 날은 그레이터 날의 중심을 통해 연장하는 반지름에 수직한 평면에 대해 대칭이다. 그레이터 날(3)은 그루브(2) 안으로 축방향으로 삽입되고 그루브에서 방사상으로 외부로 고정된다.

원주 방향에서 볼 때, 그루브(2)는 예정된 최소 폭(b_min)을 갖는 축방향 파티션(4)에 의해 이격된다. 상기 최소 폭(b_min)은 그레이터 날(3)의 형태 및 무게 그리고 그루브(2)의 형태와 연관하여 롤러 재료의 강도에 의해 결정된다. 예를 들면 더 높은 도구 무게는 더 큰 최소 폭(b_min)을 의미한다. 그레이팅 롤러(1) 및 그레이터 날(3)은 적절하게 강으로 만들어진다.

본 발명에 따른 그레이팅 롤러(1)와 도 2의 그레이팅 롤러(100)를 구별시키는 것은 그루브의 설계이다. 각각의 그루브(2)는 그루브의 입구로부터 방사상으로 내부로 증가하는 폭을 갖는 언더컷을 가진다. 상기에서 언급한 대로, 그루브(2)는 방사 방향으로 외부로 그레이터 날(3)을 지지하기 위한 언더컷이어야만 한다.

그루브(2)의 언더컷은 그루브(200)의 언더컷과 동일한 기울기를 가지지만 동일한 크기(extent)를 가지지는 않는다. 도 3의 그레이팅 롤러(1)에서, 그루브(2)의 언더컷은 파티션(4)의 표면에 걸쳐서만 방사상으로 내부로 확장하고, 이 파티션은 그루브(2)를 형성하며, 이 그루브에 대해 그레이터 날(3)이 접한다. 이후 그루브(2)의 두 측면은 방사상으로 내부로 거의 평행하게 또는 약간 수렴되게 된다. 그레이팅 롤러(100)의 언더컷은 그루브(200)의 전체 깊이(D)를 따라 기본적으로 방사상으로 내부로 확장한다.

예정된 최소 폭(b_min)은 그레이팅 롤러의 중심으로부터 방사상 거리(r)에서 원형 아크 상에 일반적으로 위치한다. 그루브는 그 깊이를 따라 변하는 폭을 가지고, 이의 최대 폭(b_max)은 그레이팅 롤러의 중심으로부터 동일한 방사상 거리(r)에서 원형 아크를 따라 위치한다. 그레이팅 롤러에서 그루브의 최대 가능한 수는 반지름(r)을 가진 원의 원주(O)에 의해 결정되고, (그루브의 수) X (b_min + b_max) = O 이다.

따라서 제한된 언더컷에 의해 본 발명에 따른 그레이팅 롤러(1)의 그루브의 수가 증가할 수 있을 수 있을 것이고, 이는 예정된 최소 벽 폭(b_min)이 위치한 부분 및 그레이팅 롤러(1)의 원주 사이에서 거리가 감소하는 것을 의미한다. 상기 최소 벽 폭(b_min)은, 바람직한 실시예에서, 그레이터 날 및 그루브(2)의 측면 사이의 접촉면이 방사상으로 내부로 끝나는 라인 상에 위치한다. 본 발명에 따르면, 상기 거리는 깊이(D)의 최대 약 60%이고, 또는 바람직하게는 최대 50%에 있다. 도 3에 도시된 바람직한 실시예에서, 최소 폭(b_min)은 그레이팅 롤러의 원주로부터 깊이(D)의 약 40%에 위치한 부분에 위치한다.

그레이팅 롤러 당 그루브의 수를 최대로 하기 위해, 반지름(r)은 방사상으로 외부로 그레이터 날을 고정시키기 위해 필요한 접촉면에 관하여 그레이팅 롤러의 반지름에 대해 가능한 가깝게 되도록 선택된다. 이러한 접촉면은 그레이터 날의 무게 및 형태 그리고 언더컷의 각도에 기인한다.

1000mm의 지름, 약 5mm의 최소 벽 폭(b_min) 및 도시된 형태의 그레이터 날을 가진, 본 발명에 따른 그레이팅 롤러(1) 당 그루브의 수는 187이고 도 2에 따른 그레이팅 롤러(100) 당 그루브의 수는 160이다. 도 2의 종래 기술의 그레이팅 롤러(100) 및 본 발명에 따른 도 3의 그레이팅 롤러(1) 사이의 그루브의 설계의 중요성에 대한 적절한 비교를 위해, 두 롤러 모두 동일한 형태의 그레이터 날을 가진 채 도시된다.

그레이터 날(3)의 두 개의 로킹 스트립(3b)은 그레이터 날을 통과하는 반지름에 대해 수직하게 확장하는 평면에 대해 적절하게 동일하고 대칭적이다. 결과적으로 이들은 그루브에 삽입되어 위 아래로 전환될 수 있다. 그레이팅 스트립(3b) 이 뒤집어질 수 있지만 교체되지 아니한다면, 전체 그레이터 날(3)은 그레이팅 스트립으로부터 로킹 스트립의 시간-소비적인 제거 없이 전환되고, 전환시키고 재조립한다. 그레이팅 스트립(3a)을 교체할 때, 로킹 스트립(3b)이 전환되는 방향으로 확인 동작이 생략된다. 또한, 그레이팅 스트립(3a) 및 로킹 스트립(3b)은 핀 및 홀(hole)(미도시)을 가지고, 이에 의해 종방향으로 서로를 지지한다.

또한, 그레이터 날(3)의 그레이팅 스트립(3a) 및/또는 로킹 스트립(3b)은 리세스를 구비한 채 제공된다(미도시). 이는 스트립(3a, 3b)의 무게를 감소시키고, 이는 차레로 예정된 최소 길이(b_min)가 줄어들 수 있거나 또는 그레이팅 롤러(1)의 회전 질량 그리고 정지 및 시작 시간이 감소될 수 있음을 의미한다.

그레이팅 롤러(1)이 회전시, 그레이터 날(3)은 원심력에 의해 외부로 프레스되어 그루브 벽에 대해 웨지될(wedged) 것이고, 그레이팅 스트립(3a)은 그레이팅 롤러(1)의 표면을 넘어 돌출될 것이다. 그레이터 날(3)은 도 3에서 이 위치에서 도시된 것이다. 마모가 쉽게 교체 가능한 부품 상에서, 즉 그레이팅 스트립(3a) 및 로킹 스트립(3b) 상에서 일어나고 그레이팅 롤러 상에서는 일어나지 않는 것이 중요하다. 또한, 그레이팅 스트립(3a)을 둘러싸는 로킹 스트립(3b)은 그레이팅 롤러가 회전함에 따라 그레이팅 롤러의 외부면을 넘어 돌출되어야 한다.

도 2에 따른 그레이팅 롤러와 비교할 때, 주어진 롤러 반지름 및 최소 벽 폭(b_min)을 가진 채, 본 발명에 따른 그레이팅 롤러의 경우 롤러의 스피드를 유지하면서 높은 생산량을 이루는 것이 가능하다.

대안적으로, 도 2에 따른 그레이팅 롤러와 비교할 때, 생산량을 유지한 채, 본 발명에 따른 그레이팅 롤러의 경우 롤러의 속도를 감소시켜 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.

본 발명은 두 개의 대칭적인 로킹 스트립을 구비한 그레이팅 도구와 관련하여 설명되었지만, 주어진 최소 벽 폭(b_min)에 기초하여 그레이팅 롤러 당 도구의 수를 최적화하는 발명적 아이디어는, 그레이터 날아 오직 하나의 로킹 스트립 및/또는 비대칭 로킹 스트립을 갖는 그레이팅 롤러에도 적용될 수 있다.

Claims (5)

1. 그레이팅 롤러(grating roller), 특히 감자 및 매니옥 뿌리(manioc roots)를 그레이팅하기 위한 그레이팅 롤러로서,

   원주를 따라 스트립(strip) 형태의 그레이터 날(3)을 지지하기 위한 다수의 축방향 그루브(2)를 가지고, 상기 스트립 형태의 그레이터 날은 상기 그루브(2) 안으로 축방향으로 삽입되며, 상기 그루브는 상기 그루브의 입구로부터 방사상으로 내부로 증가하는 폭을 가진 언더컷(undercut)을 가지고,

   상기 그루브는 원주 방향에서 볼 때 예정된 최소 벽 폭(b_min)을 가진 축방향 파티션(axial partitions, 4)에 의해 이격되어 있고 방사상 깊이(D)를 가지며,

   상기 축방향 파티션이 상기 그레이팅 롤러의 원주로부터 상기 그루브 깊이(D)의 60% 미만에 위치한 부분에서 상기 예정된 최소 벽 폭(b_min)을 갖는 것을 특징으로 하는,

   그레이팅 롤러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 그루브의 언더컷이 거의 상기 파티션의 표면에 걸쳐서만 방사상으로 내부로 확장하고, 상기 파티션이 상기 그루브를 형성하며, 상기 그루브 표면 에 대해 그레이터 날이 접촉하는,

   그레이팅 롤러.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   각각의 그루브가 상기 그루브를 통해 연장하는 반경에 대해 대칭적인,

   그레이팅 롤러.
4. 제 3 항에 있어서,

   각각의 그레이터 날이 상기 반경에 대해 수직인 평면에 대해 대칭적인,

   그레이팅 롤러.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 그레이터 날이 공동(cavities)과 함께 형성되는,

   그레이팅 롤러.

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