KR100552325B1 - Apparatus for agitating materials being capable of revolution, rotation and up-down motion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄탈륨을 비롯한 환원 금속분말의 제조장치에 관한 것으로, 특히 탄탈륨의 환원반응 시 반응의 효율적 진행을 위하여 임펠러의 자전, 공전 및 상하운동이 가능하며 상하운동의 길이도 임의로 조절 가능한 교반장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing a reduced metal powder including tantalum, in particular, in the stirring apparatus capable of rotating, revolving and vertical movement of the impeller and the length of the vertical movement can be arbitrarily adjusted for efficient progress of the reaction during the reduction reaction of tantalum. It is about.

본 발명은 중공관으로 형성된 외축과 상기 외축의 내부에 설치되되 내축회전방지바가 상단에 설치된 내축으로 구성된 이중축으로 형성되는 축부와; 상기 축부를 회전하는 교반모터를 포함하는 회전구동부와; 상기 외축의 하단에 장착된 프레임과 상기 프레임 내에 감삽되는 임펠러측기어를 끝단에 장착한 임펠러와 상기 임펠러측기어와 맞물리며 내축의 끝단에 설치된 내축측기어로 구성된 회전부와; 상기 내축회전방지바가 접촉할 수 있는 거리에 위치한 지지대에 설치되되, 모터의 동력을 전달받아 직선운동하는 리니어기어의 상하운동에 의하여 LM가이드를 따라 전체 교반장치를 상하운동하게 하는 상하이송부;로 구성된 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치를 제공한다.The present invention is the shaft portion formed of a double shaft consisting of an outer shaft formed of a hollow tube and the inner shaft is installed inside the outer shaft, the inner shaft anti-rotation bar is installed on top; A rotation driving unit including a stirring motor to rotate the shaft; A rotating part including an impeller mounted at an end of a frame mounted at a lower end of the outer shaft and an impeller side gear inserted into the frame, and an inner shaft side gear installed at an end of the inner shaft and engaged with the impeller side gear; It is installed on the support located in the distance that the inner shaft anti-rotation bar can be contacted, by sending the power of the motor by the vertical movement of the linear gear to move the entire stirring device along the LM guide up and down Shanghai shangbu; It provides a stirring device capable of rotating, rotating and vertical movement, characterized in that.

본 발명에 따르면, 교반축을 중심으로 한 임펠러의 공전운동, 자전운동 및 상하운동을 동시에 가능하게 할 뿐 아니라 상하운동의 길이를 임의로 조절할 수 있으며, 더욱이 간단한 조작에 의해서 종래의 교반방법으로의 전환도 가능하게 하여 최적의 교반방법 및 조건을 쉽게 찾을 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, not only enables the revolving movement, the rotating movement and the vertical movement of the impeller centering on the stirring shaft, but also can arbitrarily adjust the length of the vertical movement, and furthermore, the conversion to the conventional stirring method by simple operation is also possible. It is possible to find the optimum stirring method and conditions easily.

교반, 환원금속분말, 상하운동, 공전, 자전Stirring, reducing metal powder, vertical movement, static, rotating

Description

공전, 자전 및 상하운동이 가능한 교반장치{Apparatus for agitating materials being capable of revolution, rotation and up-down motion}Apparatus for agitating materials being capable of revolution, rotation and up-down motion}

도 1은 본 발명의 교반장치의 상세도.1 is a detailed view of the stirring device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2 : 외축 3 : 내축 10 : 축부2: outer shaft 3: inner shaft 10: shaft portion

20 : 회전부 21 : 프레임 22 : 임펠러측기어 20: rotating portion 21: frame 22: impeller side gear

23 : 임펠러 24 : 내축측기어 30 : 회전구동부23 impeller 24 inner shaft gear 30 rotational drive

31 : 교반모터 40 : 상하이송부 42 : 모터31: stirring motor 40: Shanghai sending 42: motor

44 : 리니어헤드 45 : LM가이드 46 : 리니어기어44: Linear head 45: LM guide 46: Linear gear

47 : 상하리미트47: upper and lower limit

본 발명은 탄탈륨을 비롯한 환원 금속분말의 제조장치에 관한 것으로, 특히 탄탈륨의 환원반응 시 반응의 효율적 진행을 위하여 임펠러의 자전, 공전 및 상하운동이 가능하며 상하운동의 길이가 임의로 조절 가능한 교반장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing a reduced metal powder, including tantalum, in particular, in the stirring device capable of rotating, revolving and vertical movement of the impeller and the length of the vertical movement can be arbitrarily adjusted for efficient progress of the reaction during the reduction reaction of tantalum It is about.

탄탈륨은 백금에 버금가는 내식성과 텅스텐 다음으로 높은 융점을 갖고 있어 화학 장치나 소결로 등의 내열재료로 뿐 아니라, 액정 디스플레이의 박막 반도체용 타겟재 등 전신재로서 많은 수요를 갖고 있으며, 캐패시터, 휴대전화 탄성표면파(SAW) 필터, 초경원료, 광학글래스 등 분말 형태로도 다 방면에 사용되고 있다. 탄탈륨 분말은 원료물질과 환원제의 접촉에 의한 환원 반응으로 제조되고 있는데 이에 대한 대략적인 제조공정은 환원반응장치 내의 반응용기에 원료물질과 희석염을 장입하고 진공 또는 불활성 분위기를 유지하면서 700℃ 이상의 온도로 가열하여 용융시킨 후 환원제를 투입하면서 환원 반응의 효율을 높이기 위하여 교반장치에 의한 교반을 실시한다. 최종 탄탈륨 분말의 물리화학적 특성은 환원반응 이후의 후처리 공정에 의해서도 크게 영향을 받지만 환원공정은 분말의 입자크기 및 형상을 결정한다는 점에서 특히 중요한 공정이다. 그중에서도 교반에 의한 용융물의 혼합 및 접촉은 환원공정에 있어 생성물의 물성치를 결정짓는 중요한 인자 중 하나이다.Tantalum has high melting point after tungsten and corrosion resistance comparable to that of platinum, so it is not only used as a heat-resistant material for chemical devices and sintering furnaces, but also as a whole body material such as target material for thin film semiconductor of liquid crystal display. It is also used in various forms, such as surface acoustic wave (SAW) filters, cemented carbides, optical glasses, and the like. Tantalum powder is produced by the reduction reaction by the contact of the raw material and the reducing agent. The approximate manufacturing process is to charge the raw material and the diluting salt in the reaction vessel in the reduction reactor and maintain the vacuum or inert atmosphere at a temperature of 700 ° C. or higher. After heating and melting, the stirring is performed by a stirring apparatus to increase the efficiency of the reduction reaction while adding a reducing agent. The physical and chemical properties of the final tantalum powder are greatly affected by the post-treatment process after the reduction reaction, but the reduction process is particularly important in that it determines the particle size and shape of the powder. Among them, mixing and contacting the melt by stirring is one of the important factors that determine the physical properties of the product in the reduction process.

그러나 종래의 교반장치는 교반축의 단순 회전운동과 축에 고정되어 있는 임펠러에 의해 용융물 중의 일정 깊이에서 회전축을 중심으로 한 임펠러의 공전에만 의존하는 교반 형태로서 원통형 회전 영역이 발생하기 쉬우며 원료물질과 환원제의 충분하고도 고른 접촉이 이루어지기 어려웠다.However, the conventional stirring device is a type of stirring that depends only on the revolution of the impeller about the rotation axis at a certain depth in the melt by a simple rotational movement of the stirring shaft and the impeller fixed to the shaft, and thus, a cylindrical rotation region is easily generated. Full and even contact of the reducing agent was difficult.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 종래의 교반방법인 교반축을 중심으로 한 임펠러의 단순 공전운동이 아닌, 축 회전에 의한 임펠러의 공전운동은 물론, 임펠러 자체의 자전운동과 상하운동이 동시에 가능하며 상하운동의 길 이도 용융물의 깊이에 따라 임의로 조절 가능하도록 함으로써 교반효과를 극대화하여 원료물질과 환원제의 효율적 접촉 및 반응이 이루어지도록 하는데 목적이 있다. The present invention, in order to solve the above problems, the rotation of the impeller by the rotation of the impeller, as well as the rotation of the impeller itself and the vertical movement of the impeller, rather than the simple rotation of the impeller around the agitating shaft of the conventional stirring method Simultaneously, the length of vertical movement can be arbitrarily adjusted according to the depth of the melt, thereby maximizing the stirring effect to efficiently contact and react the raw materials with the reducing agent.

또한 본 발명에서의 교반장치는 간단한 조작에 의해서 종래의 교반방법도 가능하도록 하여 교반방법에 대한 선택의 폭이 넓게 하는데에도 또 다른 목적이 있다.In addition, the stirring device in the present invention has another object to enable a conventional stirring method by a simple operation to widen the choice of the stirring method.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 중공관으로 형성된 외축과 상기 외축의 내부에 설치되되 내축회전방지바가 상단에 설치된 내축으로 구성된 이중축으로 형성되는 축부와; 상기 축부를 회전하는 교반모터를 포함하는 회전구동부와; 상기 외축의 하단에 장착된 프레임과 상기 프레임 내에 감삽되는 임펠러측기어를 끝단에 장착한 임펠러와 상기 임펠러측기어와 맞물리며 내축의 끝단에 설치된 내축측기어로 구성된 회전부와; 상기 내축회전방지바가 접촉할 수 있는 거리에 위치한 지지대에 설치되되, 모터의 동력을 전달받아 직선운동하는 리니어기어의 상하운동에 의하여 LM가이드를 따라 전체 교반장치를 상하운동하게 하는 상하이송부;로 구성된 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes an outer shaft formed of a hollow tube and the shaft portion formed of a double shaft consisting of an inner shaft installed inside the outer shaft, the inner shaft rotation preventing bar is installed on the top; A rotation driving unit including a stirring motor to rotate the shaft; A rotating part including an impeller mounted at an end of a frame mounted at a lower end of the outer shaft and an impeller side gear inserted into the frame, and an inner shaft side gear installed at an end of the inner shaft and engaged with the impeller side gear; It is installed on the support located in the distance that the inner shaft anti-rotation bar can be contacted, by sending the power of the motor by the vertical movement of the linear gear to move the entire stirring device along the LM guide up and down Shanghai shangbu; It provides a stirring device capable of rotating, rotating and vertical movement, characterized in that.

또한, 본 발명은 상기 상하이송부가 상하리미트를 더욱 포함하는 교반장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a stirring device further comprises an upper and lower limit of the Shanghai shipping unit.

또한, 본 발명은 상기 상하리미트가 간격조절이 가능한 교반장치도 제공한다.In addition, the present invention also provides a stirring device capable of adjusting the upper and lower limits.

또한, 본 발명은 상기 내축회전방지바가 착탈식인 교반장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a stirring device wherein the inner shaft anti-rotation bar is removable.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention with reference to the drawings in detail.

도 1은 본 발명에서의 교반장치를 나타낸 상세도이다.1 is a detailed view showing a stirring device in the present invention.

본 발명의 교반장치의 축부(10)는 이중축으로 형성된다. 즉, 외축(2)과 내축(3)으로 형성된 이중교반축으로 이루어지고, 외축(2)은 중공관으로서 그 내부에 내축(3)이 삽입될 수 있으며, 내축(3)의 상단은 내축지지부(4)에 고정되고, 내축지지부(4)의 상단에 내축회전방지바(6)가 설치되며, 외축(3)의 상단은 외축지지부(5)에 고정된다. Shaft portion 10 of the stirring device of the present invention is formed in a double shaft. That is, it consists of a double stirring shaft formed of the outer shaft (2) and the inner shaft (3), the outer shaft (2) can be inserted into the inner shaft (3) therein as a hollow tube, the upper end of the inner shaft (3) is the inner shaft paper It is fixed to the branch 4, the inner shaft anti-rotation bar 6 is installed on the upper end of the inner shaft support portion 4, the upper end of the outer shaft 3 is fixed to the outer shaft support portion (5).

내축회전방지바(6)의 일단은 나사형태로 구성되어 필요에 따라 내축지지부(4)와 연결되거나 탈락된다.One end of the inner shaft anti-rotation bar (6) is configured in the form of a screw is connected to the inner shaft support (4) or dropped as necessary.

축부(10)의 측면에 지지대(9)를 설치하여, 착탈이 가능한 내축회전방지바(6)는 내축지지부(4)에 착설하였을 때는 상기 지지대(9)에 걸려서 내축(3)의 회전을 방지하고 내축회전방지바(6)를 탈락시켰을 때는 내축(3)이 회전하므로 종래의 단순 교반으로 전환 가능하도록 할 수 있다.When the support shaft 9 is installed on the side of the shaft portion 10, and the detachable inner shaft rotation preventing bar 6 is installed on the support shaft 4, the inner shaft rotation prevention bar 6 is caught by the support shaft 9 to rotate the inner shaft 3. When the inner shaft anti-rotation bar 6 is prevented and the inner shaft 3 is rotated, the inner shaft 3 rotates, so that it can be switched to conventional simple stirring.

상기 축부(10)의 하단에는 회전부(20)가 결합되는데, 회전부(20)는 외축(2)의 하단에 결합된 프레임(21)과 프레임(21)의 측면에 형성된 구멍을 통하여 프레임(21) 내로 장착되되, 일단에 임펠러측기어(22)를 구비한 축이 감삽된 한 쌍의 임펠러(23)로 구성되고, 상기 내축(2)의 하단은 프레임(21)의 상면에 형성된 구멍을 통하여 프레임(21) 내에 감삽되되, 그 하단의 내축측기어(24)가 상기 임펠러측기어(22)와 맞물리도록 설치된다.Rotating portion 20 is coupled to the lower end of the shaft portion 10, the rotating portion 20 is a frame 21 through the hole formed in the side of the frame 21 and the frame 21 coupled to the lower end of the outer shaft (2) It is mounted inward, the shaft having an impeller side gear 22 at one end is composed of a pair of impeller 23, the lower end of the inner shaft 2 is a frame through a hole formed in the upper surface of the frame 21 The inner shaft side gear 24 at the lower end thereof is interpolated in 21 and is installed to engage the impeller side gear 22.

상기 축부(10)를 회전하는 회전구동부(30)가 설치되며, 교반모터(31)와 교반모터의 상부간(32)으로 구성된다.Rotating drive unit 30 for rotating the shaft portion 10 is installed, it is composed of a stirring motor 31 and the upper portion 32 of the stirring motor.

교반모터(31)의 내부로 축부(10)가 삽입되고, 밀봉부(7)에서 교반모터(31)와 축부(10)의 외축(2)이 실링되면서 결합된다.The shaft part 10 is inserted into the stirring motor 31, and the stirring motor 31 and the outer shaft 2 of the shaft part 10 are coupled while being sealed in the sealing part 7.

또한, 축부(10)를 포함하는 교반장치를 상하운동하게 하는 상하이송부(40)가 교반장치의 측면에 설치된 지지대(9)에 설치된다.In addition, the shanghai song 40 for vertical movement of the stirring device including the shaft portion 10 is provided on the support (9) provided on the side of the stirring device.

즉, 상기 지지대(9)의 상면에 설치된 마그네틱클러치(41), 모터(42), 감속기(43)에 연결설치된 리니어헤드(44)와 상기 지지대(9)의 중간부에 길게 부착설치된 LM가이드(45)와 LM가이드(45)에서 연장되어 상기 리니어헤드(44)에 결합설치되는 리니어기어(46)로 구성된다.That is, the linear clutch 44 connected to the magnetic clutch 41, the motor 42, and the reduction gear 43 installed on the upper surface of the support 9 and the LM guide long attached to the middle portion of the support 9 ( 45) and a linear gear 46 extending from the LM guide 45 and coupled to the linear head 44.

바람직한 실시예로서는 상기 지지대(9)의 중간부에 상하리미트(47)를 설치하여 상하운동의 방향을 바꿀 수 있도록 하고, 상기 상하리미트(47)의 간격을 조절할 수 있도록 할 수도 있다.In a preferred embodiment, the upper and lower limit 47 may be provided in the middle portion of the support 9 to change the direction of vertical movement, and the interval between the upper and lower limit 47 may be adjusted.

이하, 상기 본 발명의 장치의 작동에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the apparatus of the present invention will be described in detail.

교반모터(31)가 회전하면, 외축(2)이 회전을 하게 되고 이에 따라 임펠러(23)가 공전운동을 시작한다. 동시에 내축(3)과 내축측기어(24)는 내축 회전방지바(6)가 지지대(9)의 방해를 받도록 하여 회전하지 않게 한다. 따라서 임펠러(23)가 공전 운동을 하게 되면 내축측기어(24)와 맞물린 임펠러측기어(22)의 치차 운동으로 인하여 임펠러(23) 자체가 자전 운동을 하게 된다. When the stirring motor 31 is rotated, the outer shaft (2) is rotated accordingly, the impeller 23 starts the idle movement. At the same time, the inner shaft 3 and the inner shaft side gear 24 prevent the inner shaft anti-rotation bar 6 from interfering with the support 9 so as not to rotate. Therefore, when the impeller 23 makes an orbital movement, the impeller 23 itself rotates due to the gear movement of the impeller side gear 22 engaged with the inner shaft side gear 24.

내축회전방지바(6)를 제거하게 되면 교반 외축(2) 및 내축(3)이 일체화되어 교반모터(31)의 회전 시 임펠러(23)는 자전없이 종래의 단순 교반운동을 하게 된다. When the inner shaft rotation preventing bar (6) is removed, the stirring outer shaft (2) and the inner shaft (3) are integrated so that the impeller (23) during the rotation of the stirring motor 31 is a conventional simple stirring movement without rotation.

한편 마그네틱 클러치(41), 감속기(43)를 통해 모터(42)에서 나온 동력이 전달되면, 리니어헤드(44)와 리니어기어(46)의 상호작용으로 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 주기 때문에 리니어기어(46)가 직선운동을 하게 되고, 이에 따라 LM가이드(45)에 연결된 전체 교반장치가 상하운동을 하게 된다. On the other hand, when the power from the motor 42 is transmitted through the magnetic clutch 41 and the reduction gear 43, the linear motion is converted into linear motion by the interaction between the linear head 44 and the linear gear 46. The gear 46 is in a linear motion, so that the entire stirring device connected to the LM guide 45 is in the vertical motion.

이 때 상하 리미트(47)는 교반모터(31)의 상부간(32)이 어느 한쪽의 리미트(47)에 접촉하는 순간 운동방향을 바꾸게 하여 자동으로 상하 운동을 반복하게 한다. 상기 상하 리미트(47)는 그 간격을 조절할 수 있게 되어 있어 상하운동의 길이를 임의로 조절할 수도 있다. At this time, the upper and lower limits 47 change the direction of movement at the moment when the upper end 32 of the stirring motor 31 contacts any one of the limits 47, thereby automatically repeating the vertical movement. The upper and lower limit 47 is able to adjust the interval can be adjusted arbitrarily the length of the vertical movement.

이상에서 서술한 바와 같이 본 발명은 교반축을 중심으로 한 임펠러의 공전운동, 임펠러 자체의 자전운동 및 상하운동을 동시에 가능하게 할 뿐 아니라 상하운동의 길이를 임의로 조절할 수 있으며, 더욱이 간단한 조작에 의해서 종래의 교반방법도 가능하게 하여 최적의 교반방법 및 조건을 쉽게 찾을 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention not only enables the revolving movement of the impeller around the stirring shaft, the rotating movement of the impeller itself, and the vertical movement at the same time, but also can arbitrarily adjust the length of the vertical movement. It also has the advantage that it is possible to find the optimum stirring method and conditions by enabling the stirring method.

Claims (4)

중공관으로 형성된 외축과 상기 외축의 내부에 설치되되 내축회전방지바가 상단에 설치된 내축으로 구성된 이중축으로 형성되는 축부와;A shaft portion formed of a double shaft formed of an outer shaft formed of a hollow tube and an inner shaft of which the inner shaft rotation preventing bar is installed on an upper end thereof; 상기 축부를 회전하는 교반모터를 포함하는 회전구동부와;A rotation driving unit including a stirring motor to rotate the shaft; 상기 외축의 하단에 장착된 프레임과 상기 프레임 내에 감삽되는 임펠러측기어를 끝단에 장착한 임펠러와 상기 임펠러측기어와 맞물리며 내축의 끝단에 설치된 내축측기어로 구성된 회전부와;A rotating part including an impeller mounted at an end of a frame mounted at a lower end of the outer shaft and an impeller side gear inserted into the frame, and an inner shaft side gear installed at an end of the inner shaft and engaged with the impeller side gear; 상기 내축회전방지바가 접촉할 수 있는 거리에 위치한 지지대에 설치되되, 모터의 동력을 전달받아 직선운동하는 리니어기어의 상하운동에 의하여 LM가이드를 따라 전체 교반장치를 상하운동하게 하는 상하이송부; A shanghai songbu which is installed on a support located at a distance within which the inner shaft anti-rotation bar can be contacted, and moves the entire stirring device up and down along the LM guide by vertical movement of a linear gear that is linearly moved by the power of the motor; 로 구성된 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치.Stirring device capable of rotating, rotating and vertical movement, characterized in that consisting of. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상하이송부는 상하리미트를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치.The shanghai sending unit is a stirring device capable of rotating, rotating and vertical movement, characterized in that it further comprises a vertical limit. 청구항 2에 있어서, 상기 상하리미트는 간격조절이 가능한 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치.The stirring device of claim 2, wherein the upper and lower limits are adjustable in intervals. 청구항 1에 있어서, 상기 내축회전방지바는 착탈식인 것을 특징으로 하는 공전, 자전 및 상하 운동이 가능한 교반장치.The stirring device of claim 1, wherein the inner shaft rotation preventing bar is detachable.
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