KR100546007B1 - 바이브레이터 조립체, 스크린 조립체, 및 스크린 조립체에 직선형 진동을 부여하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임(10)에 의해 서로 이격되어 지지되는 한 쌍의 바이브레이터(1)를 가지는 바이브레이터 조립체(5)를 제공한다. 한 쌍의 측판 사이에 뻗어 있는 스크린들(2, 3)을 가지는 스크린 조립체(1)는 바이브레이터(11)들 사이에서 프레임(10)에 고정될 수 있다. 프레임(10)은 스크린 조립체(1)로 흡수되는 바람직하지 못한 응력을 피하기 위하여 측판(4)에 대해 횡방향인 하중을 바이브레이터(11)들 사이로 직접 전달한다.

스크린 조립체, 프레임, 바이브레이터, 측판, 캐리어, 플랜지

Description

바이브레이터 조립체, 스크린 조립체, 및 스크린 조립체에 직선형 진동을 부여하는 방법 {A VIBRATOR ASSEMBLY, A SCREEN ASSEMBLY AND A METHOD OF IMPARTING LINEAR VIBRATION TO THE SCREEN ASSEMBLY}

본 발명은 바이브레이터 조립체에 관한 것이다. 구체적으로는 스크린 및 피더(이하 스크린이라 함) 등 광물의 분류 및 선광용 장비에 사용하기 위한 바이브레이터에 관한 것이지만, 이 용도에 국한된 것은 아니다.

스크린은 고형물의 분류에 널리 사용되고 있다. 광물 처리 플랜트 및 채석장에서는 일반적으로 다량의 광물이 가능한 한 빠르고 효과적으로 분류되야 한다. 이러한 플랜트에서는 진동을 받는 스크린을 상하로 인접해 놓은 뱅크(bank)를 흔히 발견할 수 있다. 스크린의 뱅크를 사용하는 이점은 공간을 적게 차지한다는 것이며, 한편, 스크리닝 효율(screening efficiency)은 스크린의 진동에 의해 향상된다. 진동을 이용하면 다량의 산출량이 얻어진다.

스크린의 진동을 얻기 위해 많은 방법들이 사용되고 있는데, 스크린 뱅크의 어느 한 쪽에, 일반적으로 스크린이 고정되어 있는 측판에 고정되는 바이브레이터의 형태를 취할 수 있으며, 뱅크는 다시 코일 스프링, 고무 마운트 또는 이와 유사품 위에 장착된다. 흔히, 바이브레이터는 편심적으로 하중이 가해지는 샤프트 (eccentrically weighted shaft)를 구동하는 전기 모터의 형태를 취한다.

진동 스크린에 적용되는 진동의 방법에는 원형 운동, 또는 직선형 운동의 두 가지가 일반적이다.

원형 운동이 직선형 운동보다 코스트가 낮아 더 인기가 있으며, 측판 위 또는 스크리닝 표면 위 또는 아래의 빔의 위에 놓여지는 회전 바이브레이터에 의해 진동이 얻어지는 것이 가장 일반적이다. 그러나 높은 생산비로 인해 그 용도가 제한되어 왔다. 직선형 운동은 동기화를 위해 기어식으로 연결된 두 축에 의해 얻어지며, 여기서 진동 기구는 스크리닝 표면의 위 또는 아래에 놓여있거나, 또는 스크린과 폭이 비슷한 박스 구조의 측판에 직접 고정된다.
두 축에 의한 직선형 운동을 얻는 또다른 방법은, 두 축이 동기화를 위한 기어가 필요 없을 때, 두 축이 적당이 놓여져 서로에 대해 정/역회전(시계 방향 또는 반시계 방향)하는 자기 동기화 현상을 이용하는 것이다. 바이브레이터를 측판 평면과 평행한 바이브레이팅 카운터웨이트와 함께 각 측판에 고정하여 적당한 각도로 경사지게 놓는 것이 동기화의 가장 유리한 구조이다.

삭제

이러한 형식의 조립체는 스크린 구조 속으로 전달되는 심한 응력으로 인해 난관에 봉착하게 되며, 소수의 제조업자만이 이 구조를 사용함으로써 제한적인 성공으로 끝나게 되었다.
WO 93 19859 A (Sweco, Inc)에 한 쌍의 측판 사이에 고정된 스크린을 가진 스크린 조립체가 기재되어 있다. 이 조립체에 단일 방향의 타원형 진동 운동을 제공하기 위하여, 각 측판에 장착된 로터리 편심 바이브레이터는 경사가 져있다. 타원형 운동은 직선형 운동보다 효율이 떨어지며, 측판에 가해지는 응력은 직선형 운동의 경우보다 아마 약간 적을 것이다. 그러나, 이 스크린 조립체는 작동시 발생하는 응력으로 인해 1m 이상의 스크린은 사용할 수 없을 것이다. 이들 응력은, 바이브레이터에 의해 야기되는 회전 운동으로 인해, 바이브레이터 및 마운팅류를 측판에 장착하기 위한 마운팅 플레이트에 크게 영향을 미친다. 이 특허는 또한, 많은 스크린 조립체에 보편화된 측판들 사이에 뻗어 있는 구조용 관을 제시하고 있다. 이 관은 응력이 구조용 관에 도달하기에 앞서 이 측판을 지나 전달될 때에 측판에 끼치는 손상을 효과적으로 예방할 수는 없을 것이다.
EP 0 185 409 A (Flow Control Service BV)에는 한 쌍의 측판 사이에 인장이 걸린 상태로 지지된 한 쌍의 스크린 매트가 소개되어 있다. 횡방향의 관들은 이격된 상태로 측판들을 지지하며, 스크린 조립체에 구조적 강도를 제공하는 데 도움을 준다. 로터리 바이브레이터는 각 측판의 중앙에 고정되어 있다. 이 특허는 스크리닝 장치 위에 발생하는 응력 파단(stress fracture) 문제를 노출하고 있으며, 바이브레이터의 복잡한 마운팅 구조를 통해 이 문제를 해결하고자 하고 있다. 그러나 진동력의 전달로 인해 파단이 여전히 발생하며, 횡방향의 관에 의해 어느 정도 완화될 따름이다.
US 5,802,965 (Lin)에는 한 쌍의 바이브레이터가 고정되는 프레임이 소개되고 있는데, 이 프레임은 다시 바이브레이터 위의 처리 표면을 지지한다. 그러나 이것 역시 무거운 하중을 지지할만큼 견고해 보이지 않는다.
FR 2 604 376 에는 모터와 스크린 사이에 진동을 위한 댐퍼가 소개되어 있으나 모터가 스크린에 장착되는 방식이 설명되어 있지 않고, 스크린 조립체에 가해지는 응력이 감소되는 매커니즘도 설명되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 적어도 부분적으로 해결할 바이브레이터 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 제공되는 바이브레이터 조립체는, 스크린 조립체가 바이브레이터들 사이에 고정될 수 있도록 독립적인 프레임에 의해 이격되어 지지되는 한 쌍의 바이브레이터, 그리고 사용시, 바이브레이터들에 의해 생성되어 스크린 조립체에 바람직하지 못한 응력을 부여하는 하중을 바이브레이터들 사이로 전달하기위한 형상이 갖취진 프레임을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징은 스크린이 한 쌍의 측판을 가지는 것이며, 그 측판 사이에는 적어도 하나의 스크린이 뻗어 있으며, 각각의 측판은 바이브레이터에 고정된다.

본 발명의 또 다른 특징은, 프레임이 측판에 대해 가로지르는 하중을 균형이 잡힌 상태로 전달하는 것이며, 바이브레이터는 스크린 조립체에 직선 동작이 부여되도록 배치된다.

본 발명의 또 다른 특징은 프레임이 적어도 하나의, 바람직하게는 두 개의 크로스 부재를 가지는 것이며, 이 크로스 부재는 관형(tubuler), 바람직하게는 원형의 단면을 가지며, 또한 각각의 끝은 죄어져 있고, 측판들 사이에 작동 가능하게 뻗어 있으며, 그것의 끝에 측판이 고정될 수 있는 플랜지를 가진다.

본 발명의 또 다른 특징은 각각의 바이브레이터가, 크로스 부재에 부착될 수 있는 플랜지에 고정되는 것이며, 각각의 바이브레이터는 각각의 플랜지들로부터 뻗어 있는 캐리어에 고정되고, 각각의 캐리어는 대개 그것들과 관련된 플랜지로 뻗어 있으며, 캐리어는 일반적으로 크로스 부재의 종축과 교차하는 평면에서 뻗어 있고. 캐리어는 그것들의 한 끝에 바이브레이터를 고정되며, 다른 끝으로 향해 테이퍼진 상태로 뻗어 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 각각의 바이브레이터가 적어도 하나의, 바람직하게는 두 개의 모터에 의해 구동되는 축에 회전 가능하게 장착되어, 편심적으로 중량이 가해지는 디스크를 포함하며, 각각의 모터는 측판에 고정되고, 아니면 프리-스탠딩(free-standing)일 수도 있으며, 그리고 두 개 이상의 스크린이 상하로 인접된 형상으로 측판 사이에 뻗어 있다.

본 발명은, 스크린 조립체가 한 쌍의 측판 사이에 뻗어 있으며, 전술한 바와 실질적으로 동일한 바이브레이터 조립체에 고정되는 적어도 하나의 스크린을 포함하는 스크린 조립체를 제공한다.

본 발명은 또한 전술한 바와 실질적으로 동일한 바이브레이터 조립체를 위한 자기-지지식 프레임을 제공한다.

스크린 조립체에 직선형 진동을 부여하는 방법은, 한 쌍의 바이브레이터 사이에 스크린 조립체를 장착하는 단계, 스크린과 평행한 평면에서 직선형 동작을 부과하도록 바이브레이터을 작동하여, 운동과 평행한 평면에 대해 횡방향으로 생성되는 하중을 스크린 사이에 흩뜨리는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징은, 스크린 조립체의 측판이 바이브레이터에 고정되는 것이며, 이 바이브레이터는 측판들 사이에 뻗어 있는 적어도 하나의 크로스 부재에 의해 서로 연결되고, 체결물에 의해 크로스 부재에 고정된다.

스크린 조립체의 한 바람직한 실시예가 도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 바이브레이터가 부착된 스크린 조립체의 부분 단면 사시도이다.

도 2는 도 1의 바이브레이터에 대한 사시도이다.

도 3은 도 2의 바이브레이터 일부에 대한 부분 단면 정면도이다.

도 4는 바이브레이터 조립체의 제2 실시예의 일부에 대한 부분 단면 정면도이다.

도 1, 2 및 3에 도시된 스크린 조립체(1)는 그것에 고정되어 있는 바이브레이터 조립체(5)와 함께, 한 쌍의 측판(4) 사이에 상하로 인접되어 고정된 한 쌍의 스크린(2, 3)을 구비하고 있다. 스크린(2, 3)은 측판(4) 사이에 뻗어 있는 한 세트의 긴 지지대(6) 위에서 대체로 평행하게 뻗어 있다. 종래의 방식은 가장 상부 스크린(2)의 일단(一端)에 피드 슈트(7, feed chute)가 주어져 있다. 측판은 최하측 각각의 코너에서 코일 스프링(도시 안됨) 위에 지지된다. 도 2 및 3에 보다 상세히 도시된 바이브레이터 조립체(5)는 독립적인 프레임(10)을 가지고 있으며, 이 프레임에 한 쌍의 바이브레이터(11)가 고정된다. 프레임(10)은 한 쌍의 서로 평행한 긴 크로스 부재(14, 15; cross member)에 의해 이격된 두 쌍의 플랜지(12, 13)를 구비하고 있다. 크로스 부재(14, 15)는 그 끝이 죄어져 있는 원형 단면의 관으로서, 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 각각의 플랜지(12, 13)에 용접되어 있다. 크로스 부재(14. 15)는 플랜지들(12, 13)을 서로 이격시킴으로써 크로스 부재들이 측판(4)의 내측 표면과 작동 가능하게 접촉한다.

각각의 바이브레이터(11)는 긴 캐리어(20)에 고정되어 있으며, 각각의 캐리어는 대개 같은 쪽으로 뻗어 있는 플랜지(21)에 고정된다. 각각의 캐리어(20)는 그 것이 고정되어 있는 플랜지(21)의 길이부를 따라 뻗어 있다. 바이브레이터(11)는 각각의 캐리어(20)의 일단(一端) 가까이에 고정되어 있으며, 그 끝으로부터 반대 쪽으로 향해 구배가 져있다.

각각의 바이브레이터(11)는 편심적으로 중량이 가해지는 한 쌍의 디스크를 구비하고 있으며, 이 디스크는 하우징(22)의 회전 가능한 축(도시 안됨)에 고정되며, 각각의 축은 캐리어(20)에 회전 가능하게 고정되어 있다. 전기 모터(25)는 각각의 측판(4)에 인접해 있는 프리 스탠딩 브래킷(26; free standing bracket)에 고정되어 있으며, 구동축(26) 및 유니버설 커플링(27)에 의해 편심적으로 하중이 가해지는 한 쌍의 디스크의 축과 연결된다.

각 캐리어(20)의 플랜지(21)는 볼트(29)에 의해 크로스 부재(14, 15) 위의 플랜지(12, 13)에 고정되며, 이 상태에서는 측판은 플랜지들 사이에 놓이며, 크로스 부재(14, 15)의 종축과 교차하는 캐리어(20)의 평면은 죄어진 크로스 부재의 끝과 평행하다.

바이브레이터 조립체의 프레임은 단단하지만 가벼운 구조이다. 사용시, 크로스 부재는 횡방향으로 놓인, 대개는 측판과 직각인 하중을 바이브레이터들 사이로 전달하며 프레임 내에서 이들 하중을 흩뜨린다. 이것은 측판 및 스크린에 의해 전파되어 스크린에 손상을 가하는 응력을 피하게 한다. 크로스 부재에 대한 캐리어의 형상은, 이들 하중에 균형이 잡히도록 하여 어떤 지점을 중심으로 하는 회전 모멘트를 발생시키지 않게 한다. 이렇게 하여, 바이브레이터는 측판과 스크린이 매우 경량 구조로 될 수 있고, 따라서 각각의 측판에 바이브레이터를 장착할 때 요구되던 무겁고 둔탁한 구조를 피할 수 있다. 또한 스크린 조립체는 종래보다도 더 큰 효율성을 가질 수 있다.

바이브레이터 조립체는, 측판과 횡방향인 하중이 스크린 조립체에 바람직하지 못한 응력을 가함으로써 손상을 일으키는 직선형 진동 스크린에 특히 유용하다. 이런 형식의 스크린에서, 바이브레이터는 횡방향 하중에 균형을 제공하도록 동기화됨으로써, 이들 하중을 이동시키며 흩뜨리기 때문에 실질적으로 측판 및 스크린에는 횡방향 하중이 가해지지 않는다.

이렇게 하여 본 발명은 스크린 조립체에 직선형 진동을 부여하는 방법을 제공하며, 이것은 무겁고 둔탁한 스크린 조립체가 필요없도록 한다. 한 쌍의 바이브레이터를 서로 연결하고 그것에 스크린 조립체를 장착함으로써, 종래의 스크린 조립체에서보다 횡방향의 하중이 더 잘 흩뜨려진다.

스크린 조립체가 측판을 가지는 경우, 바이브레이터들을 서로 연결하는 측판들 사이로 뻗어 있는 적어도 하나의 크로스 부재와 함께, 바람직하게는 볼트 등의 체결물에 의해, 맞은 편 측판에 고정하기가 편리하다. 체결구를 사용하면, 특히 외측 횡방향의 하중이 측판을 통해서가 아니라 직접적으로 크로스 부재에 가해진다는 이점이 있다.

그러나 스크린 조립체, 및 스크린 조립체에 직선형 진동을 가하는 방법의 많은 다른 실시예는, 특히 바이브레이터 및 스크린에 형상에 관한 한, 본 발명의 범주에 속한다는 사실이 이해되야 한다. 바이브레이터 조립체의 프레임은 진동 수단이 될 수 있는 임의의 적합한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 바이브레이터 조립체(40)는 그것의 각각의 끝(한쪽 끝만 도시)에 플랜지(42)와 함께 단일 크로스 부재(41)를 가질 수 있다. 바이브레이터를 가진 캐리어는 크로스 부재(41) 맞은 편의 각각의 플랜지(42)에 고정되고, 각각의 플랜지(42)는 다시 측판(45)의 구멍에 고정된다. 전술한 조립체에서와 유사하게, 바이브레이터 조립체(40)는 측판(45)에 대해 횡방향인 하중을 바이브레이터(44)들 사이로 전달되게 하며, 측판에 손상이 가지 않도록 한다.

프레임에 사용되는 크로스 부재는 단면이, 원형이 될 필요는 없지만, 적합한 형상이어야 하며, 예를 들어 채널형 단면으로 만들어질 수도 있다.

Claims (29)

1. 독립적인 프레임 조립체,

   직선형 운동의 부여를 위해 상기 독립적인 프레임 조립체에 의해 이격되어 지지되는 2개 이상의 바이브레이터, 및

   상기 2개 이상의 바이브레이터 사이에 고정되는 스크린 조립체

   를 포함하고,

   상기 독립적인 프레임 조립체는 작동 시에 상기 바이브레이터에 의해 생성되는 횡방향 하중을 상기 바이브레이터 사이로 전달함으로써 상기 스크린 조립체에 대한 바람직하지 못한 응력을 감소시키는

   바이브레이터 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스크린 조립체가 한 쌍의 측판 사이에 뻗어 있는 하나 이상의 스크린을 구비하는 바이브레이터 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 측판이 상기 바이브레이터에 고정되는 바이브레이터 조립체.
4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제2항 또는 제3항에 있어서,

   사용시, 상기 프레임이 상기 측판에 대해 횡방향인 하중을 전달하는 바이브레이터 조립체.
5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   사용시, 상기 바이브레이터가 상기 스크린 조립체에 직선형 동작을 부여하도록 배치되는 바이브레이터 조립체.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 프레임이 하나 이상의 크로스 부재를 구비하는 바이브레이터 조립체.
7. 제6항에 있어서,

   상기 크로스 부재가 관형인 바이브레이터 조립체.
8. 제7항에 있어서,

   상기 크로스 부재의 단면이 원형인 바이브레이터 조립체.
9. 제7항에 있어서,

   상기 크로스 부재의 끝들이 죄어져 있는 바이브레이터 조립체.
10. 제6항에 있어서,

    상기 크로스 부재가 상기 측판 사이에 작동 가능하게 뻗어 있는 바이브레이터 조립체.
11. 제10항에 있어서,

    상기 크로스 부재가 그것들의 각각의 단부에, 상기 측판에 고정 가능한 플랜지를 구비하는 바이브레이터 조립체.
12. 제6항에 있어서,

    상기 바이브레이터가 상기 크로스 부재에 고정 가능한 상기 플랜지에 고정되는 바이브레이터 조립체.
13. 제12항에 있어서,

    상기 바이브레이터는 상기 각각의 플랜지로 부터 뻗어 있는 캐리어에 고정되는 바이브레이터 조립체.
14. 제13항에 있어서,

    상기 캐리어는 일반적으로 상기 캐리어와 관련된 상기 플랜지로 뻗어 있는 바이브레이터 조립체.
15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    제13항에 있어서,

    상기 캐리어는 상기 크로스 부재의 종축과 교차하는 평면에서 뻗어 있는 바이브레이터 조립체.
16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    제13항에 있어서,

    상기 캐리어는 그것의 한 쪽 끝에 고정된 상태로 길게 뻗어 있으며, 그것의 다른 쪽 끝으로 향해 테이퍼져 있는 바이브레이터 조립체.
17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 바이브레이터는 모터에 의해 구동되는 축에 회전 가능하게 장착되어, 편심적으로 하중이 가해지는 하나 이상의 디스크를 포함하는

    바이브레이터 조립체.
18. 제17항에 있어서,

    상기의 모터가 상기의 측판에 고정되는 바이브레이터 조립체.
19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    제17항에 있어서,

    상기의 모터가 프리-스탠딩(free-standing)인 바이브레이터 조립체.
20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    한 쌍의 측판 사이에 뻗어 있는 하나 이상의 스크린을 포함하며, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 바이브레이터 조립체에 고정되는 스크린 조립체.
21. 삭제
22. 스크린 조립체에 직선형 진동을 부여하는 방법에 있어서,

    한 쌍의 바이브레이터 사이에 스크린 조립체를 장착하는 단계,

    상기 스크린과 평행한 평면에서 직선형 동작을 부여하기 위해 바이브레이터를 작동하는 단계, 및

    직선형 동작이 이루어지는 평행한 평면에 대해 횡방향으로 생성되는 하중을 흩뜨리기 위해 바이브레이터들을 서로 연결하는 단계를 포함하는

    직선형 진동의 부여 방법.
23. 제22항에 있어서,

    상기 스크린 조립체의 측판이 상기 바이브레이터에 고정되는

    직선형 진동의 부여 방법.
24. 제22항 또는 제23항에 있어서,

    상기 바이브레이터가 하나 이상의 크로스 부재에 의해 서로 연결되는

    직선형 진동의 부여 방법.
25. 제24항에 있어서,

    상기 바이브레이터가 체결구에 의해 상기 크로스 부재에 고정되는

    직선형 진동의 부여 방법.
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제

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