KR100193847B1 - 입자및 액상원료의 정밀계량 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 공산품의 제조공정등에서 입자형태의 원료나 액상형태의 원료의 체적을 정밀하게 계량하여 이송공급하기 위한 원료의 정밀 계량 공급장치에 관한 것으로서, 종래에는 회전체에 형성된 삽입홈의 체적과 상응하는 단위 분량만큼 계량공급되는 것인바, 원료의 단위 분량이 삽입홈의 체적보다 적은 분량은 정확한 계량 공급이 불가능한 폐단이 있는 것인바, 본 발명은 그 외주면에 반원형의 삽입홈(21)이 구비된 회전체(20)와, 원통용기(10)의 외주면에 형성되며 일측에 배출용 경사턱(41)을 구비한 배출구(40)에 의하여 원료의 체적을 정확하게 계량 공급할 수 있는 것이며, 특히, 매우 적은 단위 분량의 원료도 용이하게 정밀 계량 공급할 수 있는 것으로서, 계량 공급되는 원료의 체적의 오차 범위를 최소화 시킬 수 있는 것이다.

Description

입자(粒子) 및 액상원료의 정밀 계량 공급장치

제1도는 종래의 기술을 예시한 사시도.

제2도는 종래의 기술을 예시한 요부단면도.

제3도는 본 발명의 일실시예를 예시한 분해사시도.

제4도는 본 발명의 일실시예를 예시한 종단면도.

제5도는 본 발명의 일실시예를 예시한 평단면도.

제6도는 본 발명의 회전체가 배출구와 접촉되어 이동되는 상태를 예시한 정면도.

제7도는 본 발명 및 종래의 기술에서 회전각 변화에 따른 원료의 계량 공급되는 체적이 증가되는 상태를 함수관계로 표시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 원통용기 1a, 40 : 배출구

2, 20 : 회전체 2a : 삽입공

3, 50 : 구동수단 4, 30 : 차단판

4a, 30a : 상판 4b, 30b : 하판

21 : 삽입홈 41 : 경사턱

42 : 덕트 43 : 배출관

본 발명은 각종 공산품의 제조공정등에서 입자(粒子)형태의 원료 또는 액상 형태의 원료의 체적을 정밀하게 계량하여 이송 공급하기 위한 입자 및 액상원료의 정밀 계량 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 성형 제품 또는 화공제품등과 같은 각종 공산품의 제조공정에서 원료를 혼합할 경우에는 입자 형태의 원료나 액상원료 등의 혼합비율을 정확하게 유지하여야 하므로 이러한 원료의 정밀한 체적계량이 요구되고 있다.

종래에는 상기와 같이 입자형태의 원료나 액상원료의 혼합비율을 맞추기 위한 체적 계량장치의 구성이 제1도 및 제2도에서 도시한 바와 같이 상부가 개방되고 하부에 배출구(1a)가 구비된 원통용기(1)의 내부에 세로방향으로 관통된 다수의 삽입공(12a)이 구비된 회전체(2)가 원동용기(1)의 내주면과 밀착되어 삽입되고, 하측의 구동수단(3)이 이 회전체(2)를 회전시키도록 구성되어 있었다.

그러나 이러한 종래의 입자 및 액상원료의 체적 계량공급장치는 원료 체적을 계량함에 있어서 상당한 문제점이 발생되고 있었다.

즉, 제2도에서 도시한 바와 같이 상부가 개방된 원통용기(1)의 상부 개구부를 통하여 원료를 투입하게 되면, 차단판(4)의 경사진 상판(4a)에 의하여 원료가 일측으로 밀려나면서 자중으로 회전체(2)에 뚫려진 삽입공(2a)으로 낙하되는 것이나, 이때 차단판(4) 하부의 수평한 하판(4b)으로 상부를 덮지 아니한 삽입공(2a)에만 원료가 들어가서 가득 채워지게 되고, 이후 구동수단(3)에 의하여 회전체(2)가 회전되면 회전체(2)의 상부면에 밀착되어 설치된 차단판(4)에 의하여 원료가 충만된 삽입공(2a)의 상부를 덮게 되므로 삽입공(2a)에 더 이상의 원료가 흘러 들어가지 않는 상태에서 삽입공(2a) 내부에 충만된 원료가 회전체(2)와 함께 회전되다가 삽입공(2a)이 원통용기(1)의 하부에 구비된 배출구(1a)의 위치에 오게 되면 삽입공(2a) 내부에 삽입된 원료가 낙하 배출된다.

따라서, 상기한 종래의 기술 구성은 회전체(2)에 형성된 삽입공(2a)의 체적과 동일한 분량 만큼 원료가 배출되는 것인바, 계량하고자 하는 원료의 단위 분량의 체적이 삽입공(2a)의 체적보다 적은 경우에는 계량이 불가능 하므로 인하여 삽입공(2a)의 체적이 더욱 작게 형성된 별도의 회전체(2)를 교환 설치하여야 하는 불편한 단점이 있었다.

또한, 제7도는 회전체(2)의 회전각 변화에 따른 원료의 계량되는 체적의 증가를 함수 관계로 표시한 그래프로서, 종래기술의 일실시예를 적용하여 볼 때, 회전체(2)에 일정한 간격으로 뚫여진 삽입공(2a)의 갯수를 6개로 적용하고, 삽입공(2a) 1개의 체적은 10㎤로 하여 회전체(2)를 360°회전시켰을 때 회전각의 변화에 따라 배출되는 원료의 체적증가량이 변화되는 상태를 보면 제7도의 Y와 같은 상관선으로 나타난다.

즉, 회전체(2)를 60°회전시켜 삽입공(2a)의 위치가 배출구(1a)와 일치되면 삽입공(2a) 내부와 같은 체적인 10㎤의 분량만큼 원료가 계량되어 낙하 배출되고, 계속 회전체(2)를 회전시켜 120°회전시키면 삽입홈(2a) 후방에 위치한 또다른 삽입공(2a)의 위치가 배출구(1a)와 일치되어 10㎤의 체적만큼 원료가 계량되어 낙하 배출되므로서 계량된 원료의 체적은 20㎤이 되는 것이다.

이때 회전체(2)가 계속 회전되더라도 원료의 체적은 일정하게 증가하는 것이 아니고, 소정의 회전된 위치(즉, 회전각 60°의 배수의 위치)에서만 10㎤의 체적만큼 원료의 체적이 일시에 증가되어 Y선과 같은 계단형의 상관선이 형성되는 것인바, 본 발명에서와 같은 회전각의 변화에 정비례하는 상관선 X와 비교하면 종래기술은 Z와 같은 빗금친 부분의 체적은 계량할 수 없는 분량, 즉 오차로 발생된다.

따라서, 상기한 Z 부분의 오차 발생을 줄이기 위하여 삽입공(2a)의 체적이 더욱 적게 형성된 회전체(2)를 설치하더라도 상관선 Y는 역시 계단형으로 형성되어 오차 범위의 Z가 발생되는 것은 방지할 수가 없는 것이다.

그로 인하여 원료의 체적을 연속적으로 계량하여 공급하고자 하더라도 계량되는 체적의 연속적인 일정한 증가에 대한 오차범위의 최소화를 기할 수가 없었다.

특히, 입자가 미세한 원료의 적은 단위 분량의 체적을 계량하는 경우에는 회전체(2)에 뚫려진 삽입공(2a)의 크기를 매우 작게 형성하여야 하므로 원료가 삽입공(2a)에 충진된 후 배출이 원활하지 않는 경우가 발생되어 적은 단위 분량의 입자 형태 원료의 체적 계량에 있어서 상당한 오차가 발생되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 적은 단위 분량의 원료도 정밀하게 계량공급할 수 있고, 회전체의 회전각에 정확하게 정비례하여 원료의 체적이 연속적으로 증가하므로서 배출되는 원료의 체적을 정밀하게 계량하여 공급할 수 있는 장치를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 설명하면, 상부가 개방되고 하부가 막혀진 원통용기(10)와, 원통용기(10)의 내부에 밀착되어 삽입되며, 원통용기(10)의 내경과 상응하는 크기의 외경 및 그 외주면을 따라서 연속하여 형성되는 삽입홈(21)을 갖는 회전체(20)와, 그 수평한 하판(30b)이 회전체(20)의 상면에 밀착되어 일부 삽입홈(21)의 상부 개구를 덮어주는 차단판(30)과, 원료의 배출용 경사턱(41)을 구비하며, 원통용기(10)의 외주면에 형성되는 배출구(40)과, 회전체(20)를 회전시키는 구동수단(50)에 의하여 구성되어 짐을 특징으로 하는 입자 및 액상 원료의 정밀계량 공급 장치이다.

이하, 상기한 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도 내지 제6도에서 도시한 바와 같이 원통형으로 형성된 원통용기(10)의 상부는 개방되어 입자형태의 원료나 액상형태의 원료를 투입할 수 있도록 되어 있고, 하부는 막혀져 상부로 투입된 원료가 채워지도록 구성된다.

원통용기(10)의 내부에는 원통용기(10)의 내경과 같은 크기로 외경이 형성되고, 일정높이를 갖는 회전체(20)가 밀착 삽입되어, 원통용기(10) 하부에 설치된 구동수단(50)의 작동에 의하여 회전하게 된다.

원통용기(10) 내부에 하향으로 경사진 상판(30a) 하부의 수평한 하판(30b)이 회전체(20)의 상면에 밀착되어 설치되는 차단판(30)은 상부로 투입된 원료를 일측으로 안내하고, 회전체(20)의 회전시 삽입홈(21)의 상부에 채워진 원료를 밀어내면서 더 이상의 원료가 삽입홈(21)에 흘러들어가지 못하도록 삽입홈(21)의 상부를 밀착하여 덮어주는 역할을 수행하게 된다.

회전체(20)의 외주면에는 그 평단면의 형상이 반원형인 삽입홈(21)이 세로방향으로 다수 형성되어 있고, 이러한 삽입홈(21)은 동일한 크기로 연속반복되어 있다.

원통용기(10)는 외주면에는 회전체(20)의 높이와 상응하는 높이로 배출구(40)가 형성되어 있고, 배출구(40)는 일측에 배출용 경사턱(41)을 구비한 삼각형 구조를 이루고 있다.

배출구(40)의 외부에는 배출구(40) 전체가 덮혀지도록 설치되며 하부에는 배출관(43)이 구비된 별도의 덕트(42)가 설치된다.

전술한 바와 같은 본 발명은 제3도 및 제4도에서 도시한 바와 같이 원통용기(10)의 개방된 상부를 통하여 원료를 투입하게 되면, 원통용기(10) 내부에 마련된 차단판(30)에 의하여 원료가 일방향 즉, 배출구(40)의 반대방향으로 밀려나면서 회전체(20)의 상부면 일부에 원료가 모여서 낙하하게 된다.

따라서 회전체(20)의 외주면에 형성된 삽입홈(21)중 배출구(40)의 반대방향에 위치한 삽입홈(21)에만 원료가 충진된다. 이후 원통용기(10)의 하부에 축설된 구동수단(50)의 구동에 의하여 회전체(20)가 배출구(40) 방향으로 서서히 회전되면 회전체(20) 상부면에 접면설치된 차단판(30)의 선단에 의하여 삽입홈(21) 상부의 원료들이 밀려나게 되고 회전체(20) 저면부는 원통용기(10)의 저면에 밀착되어 회전하는 관계로 삽입홈(21) 내부에 충진된 원료만 회전체(20)와 함께 배출구(40)쪽으로 서서히 회전된다.

삽입홈(21) 내부에 충진된 원료는 회전체(20)의 회전에 의하여 서서히 회전되다가 배출구(40)를 통하여 원통용기(10) 외부로 배출되는 것인데, 이때 삽입홈(21) 내부의 원료는 배출구(40)의 배출용 경사턱(41)과 만나면서 배출되고, 경사턱(41) 하부에 위치한 원료는 삽입홈(21) 내부에 남아 있는 상태에서 회전되면서, 경사턱(41)과 만나는 원료만 원통용기(10) 외부로 점차적으로 토출되는 것인바, 회전체(20)가 회전되는 각도에 상응하여 삽입홈(21)이 경사지게 개방되어 원료가 원통용기(10) 외부로 토출된다.

따라서, 종래의 기술에서 회전체(2)가 소정의 각도로 회전되면 원료의 일정량이 연속적으로 배출되지 않고 소정의 각도로 회전된 위치에서만 삽입홈 내부의 원료가 일시에 배출되는 폐단이 방지되는 것이며, 상기한 본 발명은 회전체(20)가 회전함에 따라 회전각의 증가에 정비례하는 분량으로 원료가 일정량으로 연속적으로 토출되는 것인바 적은 단위 분량의 원료도 정밀하게 계량 공급할 수 있는 것이다.

제6도는 회전체(20)가 회전함에 따라 원료가 원통용기(10) 외주면에 형성된 배출구(40)의 위치에 오게되어 회전체(20)의 삽입홈(21)이 개방되는 상태를 예시한 도면인데 편의상 배출구(40)가 이동되는 것처럼 가정한 작동 상태로로서, 도시한 바와 같이 회전체(20)가 회전함에 따라 1점쇄선으로 위치된 배출구(40)가 2점쇄선의 위치로 점차 이동하게 되고 이동되는 폭만큼 삽입홈(21)의 상부가 점차적으로 개방되면서 원료가 토출되는 것인바, 제7도에서 도시한 그래프에서와 같이 회전체(20)의 회전각이 점차 증가됨에 따라 배출되는 원료의 체적도 정비례하여 점차적으로 증가되는 X와 같은 직선형의 상관선이 형성되는 것인가, 종래의 기술에서 계단형으로 형성되는 Y와 같은 상관선에 의하여 발생되는 오차부분 Z를 없앨 수 있는 것으로서, 삽입공(2a)의 크기가 다른 회전체들을 교환 설치하는 종래의 번거로움이 해소되는 동시에 적은 단위 분량의 원료도 정밀하게 계량 공급할 수 있는 것이다.

상기와 같이 삽입홈(21)에 충진된 원료가 배출구(40)를 통하여 원통용기(10) 외부로 토출되면 원통용기(10) 하부에 별도의 용기를 구비토록 하여 토출되는 원료를 받을 수도 있으나, 도시한 바와 같이 상기 배출구(40)의 외부에는 배출구(40) 전체가 덮혀지도록 설치되며, 하부에는 배출관(43)이 구비된 별도의 덕트(42)를 설치하여, 배출구(40)로 토출되는 원료가 덕트(42)의 배출관(43)을 통하여 원하는 투입장소로 공급되어지도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 제5도에서 도시한 바와 같이 회전체(20)의 외주면에 형성되는 삽입홈(21)은 그 단면 형상이 반원형으로 형성토록 하는 것이 바람직 한데, 이는 상기 삽입홈(21)에 입자형태의 원료가 충진되었을 때 삽입홈에 모서리 부분이 형성되지 않도록 함으로써 원료들의 일부가 배출구(40)를 통하여 배출되지 않고, 모서리에 끼여진 상태로 잔류되어 정확한 계량을 할 수 없는 예단을 효과적으로 방지토록 한 것이다.

물론, 상기한 문제점을 감안하여 회전체(20)에 별도의 바이브레이터 장치를 설치토록 함으로써 회전체(20)가 회전되면서 미세하게 진동되어 삽입홈(21)에 충진된 입자형태의 원료를 털어내는 방식을 사용하여 효과적으로 배출시킬 수도 있는 것이다.

또한, 회전체(20)를 원통용기(10)의 내주벽에 밀착되도록 삽입하여 삽입홈(21)이 원통용기(10)의 내부에서 기밀을 유지토록 함으로써 회전체(20)의 회전각이 증가됨에 따라 이에 정비례하여 토출되는 입자형태의 원료나 액상형태의 원료의 체적이 일정하게 증가되어 정밀한 계량 공급을 이룰 수 있도록 한 것이다.

이상에서 설명한 실시예는 주로 합성수지 성형제품 또는 화공제품 등의 제조공정에서 입자형태의 원료 또는 액상형태의 원료의 계량공급시의 일실시예를 예시한 것이나, 본 발명은 상기한 일실시예에 꼭 한정되는 것이 아니고 각종 입자 및 액상원료의 계량에 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은 그 외주면에 반원형의 다수의 삽입홈(21)이 연속되어 형성된 회전체(20)와 원통용기(10)의 외주면에 형성되며, 일측에 배출용 경사턱(41)을 갖는 배출구(40)에 의하여 입자형태의 원료나 액상형태 원료의 단위 분량을 정밀하게 계량 공급할 수 있는 것이며, 특히 매우 적은 단위 분량의 원료도 용이하게 정밀 계량 공급할 수 있는 것으로서 계량되는 원료의 오차 범위를 최소화시킬 수 있는 발명이다.

Claims (3)

1. 상부가 개방되고 하부가 막혀진 원통형기(10)와, 원통형기(10)의 내부에 밀착되어 삽입되며 원통용기(10)의 내경에 상응하는 크기의 외경 및 그 외주면을 따라서 연속하여 형성되는 산입홈(21)을 갖는 회전체(20)와, 그 수평한 하판(30b)이 회전체(20)의 상면에 밀착되어 일부 삽입홈(21)의 상부개구를 덮어주는 차단판(30)과, 입자 및 액상원료의 배출용 경사턱(41)과, 원통용기(10)의 외주면에 형성되는 배출구(40)와, 회전체(20)를 회전시키는 구동수단(50)에 의하여 구성되어 짐을 특징으로 하는 입자 및 액상원료의 정밀계량 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 배출구(40)의 외부에는 배출구(40) 전체가 덮혀지도록 설치되며, 하부에는 배출관(43)이 구비된 별도의 덕트(42)를 설치함을 특징으로 하는 입자 및 액상원료의 정밀계량 공급장치.
3. 제1항에 있어서, 삽입홈(21)은 그 평단면의 형상이 반원형으로 형성되도록 함을 특징으로 하는 입자 및 액상원료의 정밀 계량 공급장치.