KR0169991B1 - 마이크로 미터링 장치 - Google Patents

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KR0169991B1
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뇌프 패태르
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에른스트 카드라스; 브르노 그뮈르
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Abstract

본 발명은 지속적으로 송출되는 벌크물질의 무게와 용량을 정확히 측정하기 위하여 배출수단을 갖는 계량통(2)과 스크류(4)로 구성되는 계량기(1)에 관한 것이다.
계량통(2)은 가능한 한 원통형으로 구성되고, 그 내부에는 평면바닥(15, 18)이 형성되고, 평면바닥(15, 18) 위에는 동일축(14)에 의해 수평 회전하는 재료 유동장치(13, 19)가 작동한다. 재료 유동장치(13)에 의해 재료(5)가 평면바닥(15)의 재료 통과부(16)를 통해 예비 미터링실(17)로 이송된 후 제2의 재료 유동장치(19)에 의해 재료 유입부(20)로 이송되고 회전수가 미리 조절된 스크류(4)에 의해 밖으로 송출된다. 이때 재료(5)의 중력에 의한 압력이 평면바닥(15) 일측에 의하여 차단됨으로서 스크류(4)와 통하는 재료 유입부(20)가 압력을 받지않게 된다.

Description

[발명의 명칭]
마이크로 미터링 장치
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 지속적으로 송출되는 벌크 물질을 정확히 미터링(metering)하기 위하여 배출수단이 설치된 계량통과 미터링 스크류를 갖는 마이크로 미터링 장치에 관한 것이다.
벌크 물질은 대체로 유동성이 양호한 것과 불량한 것 그리고 그 중간 정도의 것 등 세 가지로 분류될 수 있다.
일반적으로 말해서 모든 알맹이 류의 물질, 특히 곡물의 낟알이나 거칠게 갈아 놓은 곡물들은 유동성이 양호한 것에 해당한다.
잘 알려져 있는바와 같이, 뿌리는 소금이나 뿌리는 설탕은 유동성에 있어서 종종 문제가 발생한다.
이 두 물질은, 대부분 당시의 습기 함유량에 따라, 건조한 모래처럼 쉽게 뿌려질 수도 있지만, 극단적인 경우에는 산포기(수장용기)에서 뿌려지지 아니하는 경우도 있다.
밀가루나 빵가루 등과 같은 물질은 일반적으로 유동성이 불량한 물질의 종류에 속하는데, 특히 밀가루는 작은 용기나 작은 구멍을 통해 쏟아져 나와야 할 때에는 쉽게 뿌려지지 아니한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 마이크로 미터링 장치의 요부를 입체적으로 도시한 사시도.
제2도는 본 발명의 계량통을 절개한 종 단면도.
제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.
제4도는 제3도의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.
제5도는 마이크로 미터링 장치의 동력 기관을 보이기 위한 참고도.
제6도는 전체 마이크로 미터링 그룹을 보이기 위한 참고도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 마이크로 미터링 장치 2 : 계량통
3 : 재료 배출수단 4 : 미터링 스크류
5 : 재료 6 : 재료 투입관
7 : 재료 투입관의 개폐판 8 : 공기 조절장치
9 : 개폐판 10 : 미터링 유니트
11 : 고정 플랜지 12 : 플랜지
13 : 재료 유동장치 14 : 수직 회전축
15 : 격판 16 : 재료 통과부(배출 개구부)
17 : 예비 미터링실 18 : 평면바닥
19 : 재료 유동장치 20 : 재료 유입부
21 : 구동축 22 : 구동축
23 : 벨트 24 : 구동장치
25 : 측정부재 30 : 공통 혼합 계량기
31 : 공통 계산기
[종래의 기술]
식품이나 사료를 제조할 경우, 비교적 작은 양의 재료들을 서로 혼합하거나 많은 주재료에 적은 비율의 첨가물을 가하는 경우가 있다.
예를 들어 스프(국)나 혼합 양념, 혼합 사료를 제조하거나 반죽하여 만드는 식품류를 생산할 때는 밀가루나 거칠게 간 곡물을 정확히 배합해야 한다.
어떤 경우이건 자동 공정에서는 각 재료가 정확한 비율로 혼합되어야 하고 가능한 한 막힘없는 작업이 요청된다.
자동 공정에서도 수동의 설탕 뿌리개나 소금 뿌리개에서 종종 발생하는 막힘 상태가 일어나서는 안된다.
이에 대한 해결책으로서 다음의 두 가지 방법을 생각해 볼 수 있다.
첫째로 배합하려는 재료를 항상 쉽게 유동될 수 있는 상태로 만들어 놓는 방법이 있다.
이를 위해서는 재료를 건조시키거나 특수한 알맹이나 가루 형태로 만드는 등 재료에 특수 처리를 가하도록 해야 한다.
두 번째 방법으로는 미터링 설비를 정교화하여 재료가 막히거나 브릿지(bridge)가 형성되지 않도록 하는 것이다.
US-PS No.3151782를 보면 여러 분야에 특히 화학 물질에 널리 적용되고 있는 방법이 제시되고 있다.
즉 계량통에서의 재료 보급과 스크류의 운동(정확한 미터링)이 하나의 공통 구동 장치에 의해 확보된다.
계량통으로 부터의 재료 공급은 진동 운동(바이브레이션)에 의해 이루어지는데, 이때 용기의 바닥에 있는 개방구 위쪽에는 덮개판이 있어서, 재료가 그 용기에서 한꺼번에 쏟아져 내리는 것을 막을 수 있다.
그러나 특히 식료품이나 동물사료 등 많은 물질은 진동운동을 할 때에 서로 달라붙는 경향이 있어서 정확한 양으로 배량되기 어렵게 되며, 작업의 안전성도 이 진동운동에 의해 위험이 따르게 된다.
[발명의 개시]
본 발명은 구조적으로 단순하고 작업상 안전하며 작업 방식에 있어서 정확하여 특히 재료의 유동성이 좋거나 나쁘거나에 관계없이 모든 벌크 물질을 위한 자동장치에 특히 적합한 미터링 장치를 얻으려는데 목적이 있다.
본 발명에서 제시하는 해결책은, 계량통이 최소한 부분적으로 하나의 평평한 바닥(평면)으로 되어 있고, 그 바닥 상부에는 수평 운동을 하는 재료 유동장치가 설치되어 있으며, 계량통 바닥의 일측방에 스크류로 통하는 재료 유입부가 형성되어 있음을 특징으로 한다.
실제 실험의 결과 본 발명에서 설정한 모든 과제가 훌륭하게 해결되었음이 증명되었다.
이 새로운 미터링 장치는 지금까지 알려진 해결책에 비해 어느 종류의 벌크 물질에나 모두 효과가 있음이 밝혀졌다.
미터링 장치에 있어서, 재료의 유동을 용이하게 하고 재료가 뭉쳐지지 않게 하기 위해 종종 계량통의 하측 부분에 릴 모양의 회전수단을 설치한다.
이렇게 하면 대부분의 경우 재료에 수직으로 미치는 영향 즉, 재료의 중량으로 인한 압력에 의하여 정확한 무게의 계량이 어렵게 된다.
또한 마이크로 스크류를 거쳐 송출된다 할지라도 기계적 진동에 의해 부분적으로 벌크 물질에 압력이 가해져서 원하는 송출 정확도에 도달하지 못한다.
그에 반해 수평으로 움직이는 재료 유동장치는 송출 결과에 부정적인 영향을 끼치지 않았다.
계량통의 평평한 평면바닥은 그 구조 형태가 세로로 긴 간단한 원통에서 쉽게 얻어질 수 있으며, 이 원통 모양의 구조 형태는 대부분의 벌크 물질, 특히 식품재료 산업 분야에 이상적이다.
특히 스크류로의 재료 유입부는, 그 재료 유입부 바로 상측에 위치하는 격판에 의하여 압력이 차단됨과 동시에 하측 평면 바닥의 일측방에 위치함으로써 재료는 언제나 하측 재료유동장치에 의해서만 미터랑 스크류에 공급되므로 그 미터링 스크류는 항상 같은 조건(압력)을 지닌 재료를 넘겨 받는다.
즉, 그 결과 재료의 압력 내지는 재료의 뭉침 상태가 발생하지 않게 되는데, 이 점은 특히 기름 성분을 함유하고 있는 재료의 경우 대단히 중요하다.
왜냐하면 용량을 측정하는 모든 미터링 기기에 있어서 재료의 밀도가 변함에 따라 미터링의 정확도에 차이가 나기 때문이다.
이 외에도 본 발명은 구조상 여러 가지 다른 장점을 지니고 있다.
우선, 계량통에서 스크류로 통하는 재료 유입부가 그 상부에서 격판의 일측에 의하여 차단됨으로서 계량통 내의 재료의 중량에 의한 압력을 받지 않는 공간으로 구성된다는 것이다.
재료 유동장치가 상하 두 평면 위에서 동일축에 의하여 구동되는 이중암식 복수날개로 구성되어 있다는 것도 대단히 유리한 점이다.
동일축에 의해 구동되는 두개의 재료 유동장치 사이에는 재료통과부가 형성된 격판이 설치될 수 있으며 그 재료 통과부는 스크류로의 재료 유입부와는 방향을 달리하여 형성되는 것이다.
이러한 방식에 의하면 쉽게 유동되지 않는 벌크 물질도 높은 정확도로 균일한 미터링이 이루어졌음이 실험 결과 확인되었다.
또 하나의 장점으로서 재료 유동장치와 스크류가 평행한 두 개의 회전축으로된 공통 구동장치를 가지고 있으며, 스크류는 벨트에 의해 회전된다는 것이다.
더 나아가 구동장치와 함께 재료 배출수단과 스크류는 하나의 유니트로 구성할 수도 있다.
이때 계량통은 규격 즉 그 크기를 임의대로 선택할 수 있도록 하고 간단히 분리할 수 있게 구성하므로서 유니트화 시킬 수 있다.
이리하여 본 발명은 매우 간단한 구조로 정밀하면서도 균일한 미터링을 할 수 있는 긍정적 결과에 도달할 수 있게 된다.
목적에 알맞도록, 상측의 재료 유동장치는 두 개의 날개 형태를, 그리고 하측의 것은 네 개의 날개 형태를 이루고 있다.
최소한의 부품수로 계량통으로 부터 스크류에로의 균일하고 정확한 재료의 공급이 보장된다.
또 하나의 장점은 계량통이 재료 투입관 및 공기 조절장치를 갖춘 폐쇄 용기로서 구성되어 있다는 것이다.
이때 공기 조절장치는 필요에 따라 신선한 공기를 계량통에 유입시키거나 계량통의 공기를 배출시키도록 선택 조절된다.
재료가 통에 들어가서 이루어지는 통의 충전 상태와 재료가 통에서 배출된 뒤 공기의 기압이 원상 복귀되는 통의 공실상태로 주기적으로 변하면서 압력이 조절되는데, 이 압력의 조절은 재료 미터링의 정확도를 유지시키는데 중요한 역할을 한다.
여러 대의 계량기와 함께 수집 계량기를 덧붙여 작동케하여 하나의 미터링 그룹을 형성하도록 응용할 수도 있다.
본 발명에 관한 더욱 상세한 설명은 도면과 함께 제시되는 다음이 실시예에서 이루어진다.
[실시예]
우선 제2도를 보기로 한다.
이것은 마이크로 미터링장치(1)를 전체적으로 도시한 것인데 이에는 재료 배출수단(3)을 갖는 계량통(2)이 미터링 스크류(4)와 함께 도시되어 있다.
재료(5)는 재료 투입관(6)을 통해 투입되고, 재료 투입관)6은 개폐판(7)에 의해 개폐된다.
공기 조절장치(8)를 통해 외부의 공기가 유입된다.
공기 조절장치(8) 내부에는 열리거나 닫혀질 수 있는 개폐판(9)이 있다.
이 개폐판(9)이 닫히면, 계량통(2)에 재료가 충진되는 동안에 계량통(2) 내의 먼지가 함유된 공기는 외부로 배출된다.
제1도에서는 본 발명의 하단부에 구성되는 하나의 유니트(10)가 부분적으로 절개되어 도시되어 있다.
이 유니트(10)는 고정 플랜지(11)에 의해 윗 부분의 장치에 연결된다.
고정 플랜지(11)는 계량통(2)의 플랜지(12)에 연결 고정되는데, 재료가 자주 바뀌어야 하는 경우에는 고정장치에 신속하게 연결된다.
재료 배출수단(3)은 날개가 두 개 및 네 개로 된 재료 유동장치(13), (19)으로 이루어지며, 이들은 하나의 수직 회전축(14)에 의해 수평으로 회전된다.
재료 유동장치(13)는 수평으로 된 격판(15)의 약간 위에서 회전된다.
제4도는 격판(15)을 보이기 위한 평면도인데, 여기에서 격판(15)은 격자 선으로 도시되어 있고, 재료 통과부(16)는 부채꼴 모양으로 도시되어 있다.
재료 유동장치(13)가 격판(15) 위에서 회전하면서 그 격판(15)에 형성된 재료 통과부(16)를 통해 재료(5)를 격판과 바닥(15), (18) 사이에 있는 예비 미터링실(17)로 밀어 보내면 그 예비 미터링실(17)에서 작용하는 즉, 평면바닥(18) 위에서 회전하는 재료 유동장치(19)가 재료(5)를 예비 미터링실(17)에서 스크류(4)로 통하는 재료 유입부(20)로 배출시킨다. 스크류(4)로 통하는 유입부(20)가 일측방에 위치해 있고, 그 유입부(20) 상측에 격판(15)이 있으며, 그 격판(15)의 일측에 즉, 재료 유입부(20)와 다른 방향에 재료통과부(16)가 위치해 있음으로, 계량통(2) 안에 있는 재료(5)는 그 자체 무게의 압력만으로 재료통과부(16)와 유입부(20)를 통해 스크류(4)로 직접 이송되지 아니하고 반듯이 재료 유동장치(13), (19)의 작동에 의해서만 이송된다.
재료는 이와같이 세단계로 계량통(2)에서 스크류(4)를 거쳐 송출된다.
재료 유동장치(13)는 재료의 혼합 및 운반 보조 기능을 가지고 예비 미터링실(17)로 보낸다.
예비 미터링실(17)에 들어온 재료는 재료 유동장치(19)에 의해 유입부(20)로 이송된다.
이 유입부(20)에서 부터 비로서, 스크류(4)의 작동에 의하여 송출부에서 원하는 양으로 미터링된다.
재료 유동장치(13), (19) 및 스크류(4)는 나란히 놓여진 두 개의 구동축(21), (22) 및 벨트(23)와 공통 구동장치(24)에 의해 회전 운동을 한다.
구동장치(24)는 원거리 조정이 가능한 진동-전동장치로서 구성될 수 있다.
이를 위해서는 거의 대부분의 경우, 구동축(21)(22)의 회전 비율이 미리 정해져야 한다.
미터링 양을 증감시키려 할 때에는 그에 알맞게 회전수를 변경시키면 된다.
미터링 장치 전체는 측정부재(25)에 매달려 지지된다.
측정부재(25)에는 미터링 장치 전체의 무게와 계량통(2)과 스크류(4)에 들어 있는 재료 및 스크류(4)로 가는 도중의 재료의 무게를 합한 총 무게가 명시된다.
마이크로 미터링 장치(1)는 하나의 진동 계량기로서의 역할을 하며 계량통(2)은 주기적으로 제품에 의하여 충진된다.
계량통(2)에서 제품이 방출된 후 무게의 감소에 의한 무게치의 차이에 의해 정확한 미터링이 이루어진다.
따라서 사전에 계산된 무게의 감소에 의해 정확한 미터링 능력을 확정하고 조절할 수 있다.
기압 변동에 의해 무게치의 명시가 방해되지 않도록 하기 위해서, 재료를 채우는 동안에만 계량통(2) 내의 먼지가 배출되고, 통이 비워지는 동안에는 외부의 기압에 의존한다.
특정한 미터링 작업량을 위해서 스크류의 회전수를 미리 고정시킬 수 있다.
계량통이 채워지는 동안 이 회전수는 일정하게 유지될 수 있으며, 결과적으로 이 회전수는 무게 차이 값과 비교될 수 있다.
미터링 해야할 량이 많을 경우에는 제6도의 실시예에서 보여지듯이 여러 가지 재료가 하나의 공통 혼합 계량기(30)로 유입되어야 한다.
여기에서는 공통 계산기(31)로 조정되는 세 개의 계량기(1)가 제시되어 있다.
개별적으로 미터링되는 재료들이 공통 혼합 계량기(30)로 유도된다.

Claims (13)

  1. 벌크 물질을 지속적으로 배출하기 위해, 재료 배출수단(3)을 갖는 계량통(2)과 스크류(4)가 장치된 것에 있어서, 계량통(2)은 예비 미터링실(17)을 사이에 두고 상하 수직으로 중첩 배치되는 평면의 격판(15) 및 바닥(18)을 가지며, 그 바닥등의 상부에는 수평 회전하는 재료 유동장치(13, 19)가 배치되어 있고, 평면바닥(18)의 일측방에 스크류(4)로 통하는 재료 유입부(20)가 형성됨을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 계량통(2)과 스크류(4)를 잇는 재료 융입부(20)가 그 상부에서 격판(15)의 일측에 의하여 차단됨으로서 계량통(2) 내의 재료의 중량에 의한 압력을 받지 않는 공간으로서 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 재료 유동장치(13, 19)가 상하 두 평면으로된 격판(15)과 바닥(18) 위에서 동일축(14)에 의하여 구동하는 이중암식 복수날개로 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  4. 제1항에 있어서, 동일축(14)으로 구동되는 두 개의 재료 유동장치(13, 19) 사이에는 재료 유입부(20)와는 다른 방향에 하나의 재료통과부(16)가 형성된 격판(15)이 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  5. 제1항에 있어서, 재료 유동장치(13, 19)와 스크류(4)를 가동시키는 두 개의 평행 구동축(21, 22)을 갖는 하나의 구동장치(24)을 가짐을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  6. 제5항에 있어서, 스크류(4)는 벨트(23)에 의해 동력이 전달됨을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상측 재료 유동장치(13)가 두 개의 날개로 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  8. 제3항에 있어서, 하측 재료 유동장치(19)가 네 개의 날개로 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  9. 제1항에 있어서, 재료 방출수단(3) 스크류(4)가 구동장치(24)와 함께 하나의 미터링 유니트(10)를 형성하며, 계량통(2)은 규격을 선택할 수 있고 간단히 분리될 수 있는 조립 부품으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  10. 제1항에 있어서, 복수의 마이크로 미터링 장치(1)가 하나의 혼합 계량기(30)에 재료를 공급하고, 혼합 계량기와 더불어 하나의 미터링 그룹을 형성함을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  11. 제1항에 있어서, 계량통(2)이 재료 투입관(6) 및 공기 조절장치(8)를 갖는 폐쇄된 용기로 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  12. 제11항에 있어서, 공기 조절장치(8)는 경우에 따라 계량통(2)으로 신선한 공기를 유입시키거나 계량통(2) 내의 더러운 공기를 배출하도록 조절될 수 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 마이크로 미터링 장치(1)는 차동 계량기로서 구성되어 있음을 특징으로 하는 마이크로 미터링 장치.
KR1019910700516A 1989-10-09 1990-10-02 마이크로 미터링 장치 KR0169991B1 (ko)

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CH3674/89-4 1989-10-09
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