KR100288134B1

KR100288134B1 - 원심분리형 탈수기

Info

Publication number: KR100288134B1
Application number: KR1019980055535A
Authority: KR
Inventors: 최문규
Original assignee: 최문규
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2001-06-01
Also published as: KR19990030381A

Abstract

본 발명은 원심분리형 탈수기에 관한 것으로, 상세하게는 고속으로 회전하는 탈수통(48)을 수평으로 설치하고, 탈수통(48)의 입구측에 투입호퍼(60)를 설치하고, 탈수통(48)의 내부에 저속으로 역회전하는 이송 스크류(32)를 설치하여 저소음으로 자연스러운 탈수(脫水)가 이루어지도록 하고, 탈수통(48)의 일측에는 장력조절장치를 갖는 복수 개의 롤러 베어링(68)으로 빙둘러 지지하여 연속적인 탈수가 가능하도록 하고, 모터(38)(62)와 동력전달장치(구동장치)는 배출구(54)가 위치하는 탈수통(48)의 출구측에 설치하여 수분으로부터 상기 모터(38)(62)와 동력전달장치(구동장치)를 보호할 수 있게 한 것이다.

Description

원심분리형 탈수기.

본 발명은 원심분리형 탈수기(脫水機)에 관한 것으로, 상세하게는 고속으로 회전하는 탈수통을 수평으로 설치하고, 탈수통의 입구측에 투입호퍼를 설치하고, 탈수통의 내부에 저속으로 역회전하는 이송 스크류를 빙둘러 설치하여 저소음으로 자연스러운 탈수(脫水)가 이루어지도록 하고, 탈수통의 일측에는 장력조절장치를 갖는 복수 개의 롤러베어링으로 지지하여 연속적인 탈수가 가능하도록 하고, 모터와 동력전달장치(구동장치)는 탈수통의 출구측에 설치하여 수분으로부터 상기 모터와 동력전달장치(구동장치)를 보호할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 합성수지와 같은 열가소성 수지는 재활용할 수 있으므로 약 25㎜ 이하의 작은 크기로 파쇄하여 세척한 다음 융해 및 성형과정을 거쳐 성형품을 얻도록 함으로써 재활용하도록 하고 있다.

상기에서 파쇄된 재활용품을 세척한 다음 수분을 제거하기 위하여 탈수과정을 거치게 되는 바, 종래에는 도 1과 같이 모터(2)와 동력전달장치(4)를 이용하여 수직으로 설치된 탈수통(6)을 고속으로 회전시켜 원심분리 방식으로 탈수시키는 수직 드럼식 탈수장치(8)가 있으나 이는 세탁기와 같이 개방된 탈수통(6)의 상부로 탈수 대상 원료(10)를 투입하거나 끄집어내는 번거로운 과정으로 탈수작업을 수행하는 방법이므로 탈수된 원료를 끄집어 낼 때 탈수를 할 수 없으므로 생산성이 낮고 작업이 힘들며, 작업자의 손이나 도구가 탈수통(6)속으로 드나드는 구조이므로 안전사고의 위험성이 있는 등의 문제점이 있었다.

또한, 도 2와 같이 탈수관(12)의 입구에 후황기(14)를 설치하고, 탈수관(12)의 절곡부(16)에 복수 개의 배수공(18)을 형성하여 세척된 탈수원료(20)를 바람의 압력으로 불어내면서 탈수가 연속적으로 이루어지도록 한 후황식 탈수기(22)도 있으나, 이는 탈수관(12)의 절곡부(16)에 탈수원료(20)가 강한 압력으로 부딪치면서 배수공(18)으로 분리탈수 된 다음 배출되는 구조이므로 충격소음이 매우 심할 뿐 아니라 절곡부(16)의 수명이 매우 짧은 등의 문제점이 있으며, 탈수효율이 매우 낮은 편이므로 상기 후황식 탈수기(22)를 직렬로 여러 개 연결하여 탈수하였으므로 소음이 더욱 증가하고 탈수공간이 커지며, 생산성이 낮은 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 고속으로 회전하는 탈수통을 수평으로 설치하고, 탈수통의 입구측에 투입호퍼를 설치하고, 탈수통의 내부에 저속으로 역회전하는 이송 스크류를 설치하여 탈수가 연속적이면서 저소음으로 자연스러운 탈수(脫水)가 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

또한, 탈수통의 일측은 장력조절장치를 갖는 복수 개의 롤러베어링으로 지지하도록 함으로써 연속적인 탈수가 가능하도록 함을 목적으로 한다.

또한, 모터와 동력전달장치(구동장치)는 탈수통의 출구측에 설치하여 수분으로부터 상기 모터와 동력전달장치(구동장치)를 보호하도록 함을 목적으로 한다.

본 발명의 두드러지는 특징으로 호퍼 쪽에 위치하는 탈수통의 선단부를 복수 개의 롤러 베어링으로 지지하도록 함으로써 탈수통의 수평설치와 연속탈수가 가능해진다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 - 종래 원심분리식 탈수기의 단면 구성도.

도 2 - 종래 후황식 탈수기의 단면 구성도.

도 3 - 본 발명의 단면 구성도.

도 4 - 본 발명의 A-A'선 단면도.

도 5 - 본 발명 롤러 베어링 부분 단면도.

도 6 - 본 발명 롤러 베어링 부분 정면도.

도 7 - 본 발명 롤러 베어링의 개방상태 정면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(24)--본 발명 탈수기 (26)--받침대

(28)(30)--기대 (32)--이송 스크류

(34)(72)--축봉 (36)(58)(68)--베어링

(38)--기어드 모터 (40)--탈수원료

(42)--커플러 (44)--지지판

(46)--출수공 (48)--탈수통

(50)(64)--풀리 (52)--연결간

(54)--배출구 (56)--틈

(60)-- 원료 투입호퍼 (62)--고속모터

(66)--벨트 (68)--롤러 베어링

(70)(82)--지지판 (76)--우레탄

(78)--유로 (80)--연결판

(84)(110)(112)--너트 (86)--장공

(88)(94)(106)(108)--볼트 (90)(96)--지지구

(92)--개방홈 (98)(100)(102)(104)--연결판

도 3은 본 발명 원심분리형 탈수기(24)의 단면 구성도로, 받침대(26)를 갖는 양측 기대(28)(30)에 이송 스크류(32)의 양측 축봉(34)을 베어링(36)으로 축 설치하고, 상기 축봉(34)의 일측에 약 60 RPM 전후의 회전속도를 갖는 기어드 모터(38)의 회전축봉을 커플러(42)로 연결하여 이송 스크류(32)가 저속 회전하도록 한다.

상기에서 기어드 모터(38)는 우측 기대(30)에 지지판(44)으로 고정하고, 이송 스크류(32)의 외면에는 수많은 출수공(46)이 빙둘러 형성된 탈수통(48)을 이송 스크류(32)와 접촉하지 않게 끼운 다음 축 설치하여 이송 스크류(32)의 반대 방향으로 800RPM 전후의 고속으로 회전할 수 있게 한다.

상기에서 탈수 대상원료(40)에 따라 달라질 수 있으나 출수공(46)의 크기는 2㎜ ~ 6㎜로 형성하고 출수공(46)과 출수공(46)의 이격거리는 10㎜~30㎜ 로 유지시켜 원료(40)와 물을 충분히 분리할 수 있도록 하고, 탈수통(48)의 길이는 이송 스크류(32)의 길이보다 짧게 형성하여 이송 스크류(32)의 선단 상부에 탈수 대상원료(40)를 연속적으로 투입할 수 있는 호퍼(60)를 설치한다.

또한, 탈수통(48)의 오른쪽과 풀리(50)는 3개 내지 5개의 막대 연결간(52)으로 연결하여 고속회전력이 전달되게 하고, 상기 연결간(52)과 연결간(52) 사이에는 배출구(54)를 형성하여 탈수된 원료(40)가 배출되게 한다.

상기에서 탈수통(48)과 연결된 풀리(50)는 이송 스크류(32)의 축봉(34)에 끼운 다음 베어링(58)으로 축 설치하여 이송 스크류(32)와 탈수통(48)이 서로 반대방향으로 회전할 수 있도록 하고, 상기 풀리(50)는 기대(30)에 고정되는 고속모터(62)의 회전축봉에 고정된 풀리(64)와 벨트(66)로 연결하여 탈수통(48)을 고속으로 회전시킬 수 있도록 한다.

한편, 호퍼(60)쪽에 위치하는 탈수통(48)의 선단부는 복수 개의 롤러 베어링(68)에 의해 지지되므로 탈수통(48)의 수평설치와 연속탈수가 가능해진다.

즉, 호퍼(60)쪽에 위치하는 탈수통(48)의 선단부를 지지하는 베어링은 단일의 베어링으로 축 지지하도록 할 수 있으나 탈수통(48)의 직경이 비교적 큰 편이고 약 800RPM 전후의 속도로 고속 회전하므로 베어링의 크기가 대형이고 가격이 고가이므로 본 발명에서는 도 4와 같이 복수 개로 구성된 저비용 고효율의 롤러 베어링(68)으로 탈수통(48)의 외면을 빙둘러 지지하도록 한다.

상기 롤러 베어링(68)은 탈수통(48)에 의해 피동(被動) 회전하게 되며, 도 4에서는 6개의 롤러 베어링(68)을 탈수통(48)의 외면에 접하도록 배열시켰으나 물론 4개 내지 8개 범위의 갯수로 롤러 베어링(68)을 설치하여 탈수통(48)이 안정적으로 회전할 수 있게 함이 바람직하다.

도 5는 상기 롤러 베어링(68)의 단면 구성도로, 일측 지지판(70)에 축봉(72)을 설치 고정하고, 축봉(72)의 외면에 롤러 베어링(68)을 끼운 다음 축 베어링(74)으로 지지하고, 상기 롤러 베어링(68)의 외면에 경질의 우레탄(76)이나 고무로 피복 또는 코팅하여 회전소음을 크게 경감시키도록 한다.

또한, 롤러 베어링(68)의 외경이 탈수통(48)의 외경보다 작은 크기여서 800 RPM을 초과하여 회전하므로 고정된 축봉(72) 속으로 유로(78)를 형성한 다음 윤활유를 주입하여 고속회전에 의한 마찰이나 고열을 방지하여 수명을 증가시키도록 한다.

상기에서 탈수통(48)과 롤러 베어링(68)의 고속회전에 의해 롤러 베어링(68)의 외면에 피복 또는 코팅된 우레탄(76)이나 고무가 점차적인 마모에 의해 탈수통(48)의 가상 수평축이 틀어지는 경우 탈수통(48)과 호퍼(60)의 후단이 접촉될 수 있으므로 도 5와 같이 연결판(80)으로 연결되는 양측 지지판(70)(82)에 장력조절수단을 구비하여 롤러 베어링(68)을 이송 스크류(32) 방향(도 5의 화살표 방향)으로 이동시킬 수 있도록 한다.

즉, 일측 지지판(70)에 고정되는 축봉(72)의 단부는 너트(84)로 체결하도록 하되 축봉(72)이 결합되는 부분의 지지판(70)에 장공(86)을 형성하고, 상기 너트(84)의 지지판(70) 외면에 도 5와 같이 볼트(88)가 체결된 지지구(90)를 고정시켜 우레탄(76)이나 고무가 마모된 경우 너트(84)를 다소 이완시킨 다음 볼트(88)를 적절히 조임하여 축봉(72)을 이송 스크류(32) 방향으로 이동시킨 다음 이완시켰던 상기의 너트(84)를 죄임하면 된다.

또한, 타측 지지판(82)에는 도 6과 같이 축봉(72)의 끝단부가 결합되는 개방홈(92)을 이송 스크류(32) 방향으로 각각 형성하여 축봉(72)을 지지할 수 있도록 하되, 상기와 같이 축봉(72)이 결합되는 부분의 지지판(82) 외면에 도 5와 같이 볼트(94)가 체결된 지지구(96)를 고정시켜 우레탄(76)이나 고무가 마모된 경우 너트볼트(94)를 적절히 조임하여 축봉(72)을 이송 스크류(32) 방향으로 이동시키면 적당한 장력이 유지된다.

상기에서 롤러 베어링(68) 지지판(70)(82)은 상ㆍ하로 양분할 수 있는 구조로 설치하여 탈수통(48)이나 이송 스크류(32) 및 롤러 베어링(68)의 교환이나 수리를 할 수 있도록 한다.

즉, 도 4와 같이 양측 지지판(70)(82)을 상ㆍ하로 양분한 다음 좌ㆍ우측 부분에 상ㆍ하 연결판(98)(100)(102)(104)을 각각 고정시킨 다음 볼트(106)(108), 너트(110)(112)로 체결함으로써 상ㆍ하 연결판(98)(100)(102)(104)을 도 7과 같이 분리 결합할 수 있게 한 것이다.

본 발명에서 서로 반대방향으로 회전하는 이송 스크류(32)와 탈수통(48)은 약 1㎜ 정도로 이격시키고, 고정되어 있는 호퍼(60)의 배출 부분과 탈수통(48)간의 틈(56) 또한 도 5와 같이 약 1㎜ 정도로 이격시켜 접촉에 따른 부하증가와 마모 및 소음발생 요인을 해소하도록 한다.

또한, 호퍼(60)의 후단부는 도 5와 같이 탈수통(48)의 내부로 깊이 삽입시켜 탈수원료(40) 중에 함유된 수분이 역류 및 누수하는 것을 방지하도록 함이 바람직하다.

또한, 탈수통(48)의 외면 상부에 도 4 및 도 7과 같이 흰지(114)와 손잡이(116)를 갖는 개폐형 커버(118)를 설치하여 원심분리에 의해 탈수되는 물이 본 발명 탈수기(24)의 바깥으로 비산하지 않도록 하고, 받침대(26)의 가운데 부분은 개방시켜 탈수된 물이 자유낙하 방식으로 자연 배수되게 하고, 탈수된 원료(40) 또한 배출구(54)를 통하여 자유낙하하면서 배출되게 한다.

상기에서 탈수 후 배출구(54)로 배출되는 원료는 도시안된 별도의 후황기나 슈트 또는 이송 콘베어를 통하여 원하는 곳으로 배출시키면 바람직하며, 출수공(46)으로 배출되는 원료(40)는 별도의 걸름망으로 수거하여 재활용하면 될 것이다.

또한, 본 발명에서 모터(38)(62)와 풀리(50)(64), 벨트(66)는 탈수원료(40)가 투입되는 호퍼(60)에 설치할 수도 있으나 수분 함유율이 높은 탈수원료(40)가 투입되는 입구측보다는 도 3과 같이 탈수가 끝난 원료가 배출되는 배출구(54) 측에 설치함으로써 이들 모터(38)(62)와 풀리(50)(64), 벨트(66)에 수분이 접촉하는 것을 최대한 억제하여 누전이나 벨트(66)의 미끄러짐(Slip)을 방지하고 수명증가를 괴한 것이다

미 설명 부호 (120)은 양측 지지판의 간격을 유지하는 스페이스, (122)는 보강 지지판, (124)는 탈수통 보강링, (126)은 배출구 격리판이다.

이와 같이 구성하여서 된 본 발명은 모터(38)(62)를 작동시키면 이송 스크류(32)는 약 60 RPM 전후의 속도로 저속 회전하고, 탈수통(48)은 이송 스크류(32)의 반대방향으로 약 800RPM 전후의 고속도로 회전하게 되며, 이러한 상태에서 25㎜ 이하의 크기로 잘게 분쇄되어 세척된 합성수지 원료(40)를 호퍼(60)로 투입하면 이송 스크류(32)의 작용에 의해 탈수 원료(40)가 배출구(54) 방향으로 서서히 이송되며, 또한 이송되는 탈수원료(40)가 약 800RPM 전후의 고속도로 역회전하는 탈수통(48)의 원심력에 의해 탈수통(48)의 내벽면에 달라붙으면서 원심 분리된다.

즉, 원심력에 의해 탈수원료(40) 중에 흡착된 수분이나 물방울은 출수공(46)을 통하여 탈수통(48)의 바깥으로 분리 배출되며, 분리 배출되는 수분이나 물방울은 탈수통(48)을 둘러싸고 있는 커버(118)에 포획된 다음 자유 낙하하여 받침대(26)의 개방부로 배수된다.

한편, 원심력에 의해 탈수통(48)의 내벽면에 달라붙은 탈수원료(40)는 이송 스크류(32)의 작용에 의해 배출구(54) 방향으로 서서히 이송되며, 또한 호퍼(40)상의 탈수원료(40)가 계속하여 이송되므로 연속적인(중단없는) 탈수가 이루어지며, 탈수가 완료된 원료(40)는 배출구(54)를 통하여 배출된다.

한편, 호퍼(60)쪽에 위치하는 탈수통(48)의 선단부는 도 4와 같이 복수 개의 롤러 베어링(68)에 의해 지지되므로 탈수통(48)의 수평설치와 연속탈수가 가능해지며, 복수 개의 롤러 베어링(68)을 사용하므로 탈수통(48)이 안정적으로 회전할 수 있을 뿐만 아니라 저비용 고효율의 탈수기(24)를 제작할 수 있다.

또한, 롤러 베어링(68)의 외면에는 경질의 우레탄(76)이나 고무로 피복 또는 코팅되어 있으므로 마찰소음을 크게 경감시킬 수 있으며, 탈수통(48)보다 빠른속도로 회전하는 롤러 베어링(68)의 회전부분에 유로(78)를 통하여 윤활유가 공급되므로 고속회전에 의한 마찰이나 고열이 방지되어 사용수명이 증가된다.

또한, 탈수통(48)과 롤러 베어링(68)의 고속회전에 의해 롤러 베어링(68)의 우레탄(76)이나 고무 부분이 마모되는 경우 지지판(70)(82)에 설치된 장력조절수단을 이용하여 롤러 베어링(68)을 이송 스크류(32) 방향(도 5의 화살표 방향)으로 이동시켜 적당한 장력을 유지할 수 있으므로 탈수통(48)의 가상 수평축을 교정하여 탈수통(48)과 호퍼(60)의 후단 접촉을 방지할 수 있다.

또한, 볼트(106)(108), 너트(110)(112)로 체결된 양측 지지판(70)(82)을 상ㆍ하로 분리할 수 있으므로 탈수통(48)이나 이송 스크류(32) 및 롤러 베어링(68)의 교환이나 수리를 할 수 있다.

본 발명에서 서로 반대방향으로 회전하는 이송 스크류(32)와 탈수통(48) 및 고정되어 있는 호퍼(60)의 배출 부분과 탈수통(48)간의 틈(56)이 약 1㎜ 정도로 이격되어 회전하므로 접촉이 방지되므로 그에 따른 부하증가와 마모 및 소음발생 요인이 해소되며, 호퍼(60)의 후단부는 도 5와 같이 탈수통(48)의 내부로 깊이 삽입되어 있으므로 탈수원료(40) 중에 함유된 수분의 역류와 누수가 방지된다.

또한, 본 발명에서 모터(38)(62)와 풀리(50)(64), 벨트(66)는 탈수원료(40)는 도 3과 같이 탈수가 끝난 원료가 배출되는 배출구(54) 측에 설치되어 있으므로 이들 모터(38)(62)와 풀리(50)(64), 벨트(66)로의 수분접촉이 최대한 억제되며, 따라서 누전이나 벨트(66)의 미끄러짐(Slip)이 방지된다.

본 발명에서 탈수원료(40)의 자중이 보다 많이 작용되는 하부에 롤러 베어링(68)을 조밀하게 배치할 수도 있다.

본 발명에서 설명의 편의상 탈수원료(40)로 합성수지 분쇄물을 예로 들었으나 합성수지 분쇄물 이외에도 땅콩, 일반콩, 고추, 당근 등과 같은 각종 곡물류나 약초류 및 식품류 등을 탈수 할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은 탈수통을 수평으로 설치하되 호퍼 쪽에 위치하는 탈수통의 선단부를 복수 개의 롤러 베어링으로 지지하도록 함으로써 탈수통의 수평설치와 연속탈수가 가능해지는 효과가 있다.

또한, 탈수통의 내부에 저속으로 역회전하도록 설치된 이송 스크류에 의해 원심 분리되는 탈수원료가 배출구쪽으로 이송되므로 연속탈수가 가능해지며 아울러 저소음으로 자연스러운 탈수(脫水)가 이루어지도록 지는 효과가 있다.

또한, 복수 개의 롤러 베어링에는 장력조절장치를 구비하고 있으므로 롤러 베어링이 마모되더라도 적정 장력을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 모터와 동력전달장치(구동장치)는 탈수통의 출구측에 설치되어 있어서 수분으로부터 보호되는 등의 효과가 있다.

Claims

받침대(26)를 갖는 양측 기대(28)(30)에 수평 이송 스크류(32)의 양측 축봉(34)을 축 설치하고, 상기 축봉(34)의 일측에 동력전달장치를 연결하여 이송 스크류(32)가 저속 회전하도록 하고, 이송 스크류(32)의 외면에 수많은 출수공(46)이 빙둘러 형성된 탈수통(48)을 이송 스크류(32)와 접촉하지 않게 끼워 축 설치한 다음 고속동력전달장치에 연결하여 이송 스크류(32)의 반대방향으로 고속으로 회전하도록 하고, 탈수통(48)의 길이는 이송 스크류(32)의 길이보다 짧게 형성하여 이송 스크류(32)의 선단 상부에 탈수 대상원료(40)를 연속적으로 투입할 수 있는 호퍼(60)를 설치하고, 탈수통(48)의 막대 연결간(52)사이에 배출구(54)를 형성하여서 된 원심분리형 탈수기.
제 1 항에 있어서, 탈수통(48)의 일측은 장력조절수단과 윤활유 공급수단과 분리수단을 갖는 복수 개의 롤러 베어링(68)으로 지지하도록 함을 특징으로 하는 원심분리형 탈수기.
제 1 항에 있어서, 구동모터와 동력전달장치(구동장치)는 탈수통(48)의 출구측에 설치하여 수분으로부터 구동모터와 동력전달장치(구동장치)를 보호하도록 함을 특징으로 하는 원심분리형 탈수기.