KR100581672B1 - 과립 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전하는 천공된 벨트에 의해 벨트를 이용하여 내부면에 공급되는 방울 형태의 점성 물질을 만들고, 이렇게 만들어진 방울을 그 아래쪽으로 유도되는 벨트에서 굳게 하는 소위 벨트 방울 형성기에 관한 것이다. 이때 천공된 벨트는 안정적인 띠강으로 형성된다.

벨트. 과립. 방울. 띠강. 회전 드럼. 리세스.

Description

과립 제조 장치{DEVICE FOR PRODUCING GRANULE}

본 발명은 유동성 있는 점성(viscosity) 물질로 과립을 제조하는 장치에 관한 것으로, 상기 물질로 채워지고 적어도 하나의 출구를 갖는 용기를 구비하고, 상기 출구는 출구를 지나가는 천공된 벨트(perforated belt)에 의해 주기적으로 열리고 다시 닫히므로, 구멍으로부터 나오는 방울 형태의 물질은 그 아래로 유도되고 특히 냉각 벨트(cooling belt)로 형성된 벨트에 떨어진 후 벨트에서 굳어진다.

동종의 장치는 EP 0 134 944 B1에 기재되어 있다. 이 장치는 직경이 작은 드럼(drum) 주위를 회전할 때나 용기 출구에 닿기 위한 탄성(elasticity)을 충분히 유지하기 위해, 플라스틱으로 된 계속 회전하는 벨트를 천공된 벨트로 구비한다. 그러나 플라스틱 벨트를 사용하면, 벨트의 마모가 비교적 많아진다.

그래서 플라스틱 벨트 대신 대단히 얇은 천공된 띠강(steel belt)의 사용을 제안하는 경우도 있다(DE 43 32 953 C1). 여기에서 띠강은 플라스틱 벨트 대신 서두에 언급한 종류의 장치에 사용하기에 적합하다. 그러나 이러한 금속 벨트(metal belt)의 두께가 방울 형성 과정에서 방울져 떨어지는 물질의 수용에 꼭 필요한 일정량을 제공할 만큼 충분하지 않기 때문에, 모든 천공 구멍에서 용기 반대쪽을 향해 서로 떨어져 있는 셸들(shells)이 얇은 띠강에 배치된다. 이처럼 서로 떨어져 있는 셸들은 벨트의 방향 전환에 부정적인 영향을 미치지는 않지만 방울져 떨어지는 물질의 일정량만 수용할 수 있다. 이러한 종류의 벨트들은 비교적 고비용으로 만들어질 수 있다. 이러한 벨트들은 보통 사용되는 플라스틱 벨트와 마찬가지로, 방울져 떨어지는 물질에 꼭 필요한 템퍼링(tempering)을 확실히 하기 위해 비교적 비용이 많이 드는 가열 장치를 방울이 형성되는 자리 영역에 구비해야만, 방울이 형성되는 자리에서 구멍으로부터 나오는 물질이 너무 빨리 굳어지는 것을 방지할 수 있다는 결함을 갖는다.

본 발명의 목적은 서두에 언급한 종류의 장치에서 가능한 한 간단한 방법을 이용하여 벨트에 구비되는 출구에서 템퍼링을 가능하게 하는 데 있다.

본 발명의 목적은 예를 들면 벨트를 압착할 때 구비되는 띠강이 방울 형성 과정에 필요한 두께는 물론이고 탁월한 열저장 능력도 갖는다는 숙고에서 출발하여, 서두에 언급한 종류의 장치에서 방울 형성을 위해 충분한 두께를 갖는 띠강을 천공된 벨트로 사용하고, 이러한 띠강을 구멍들에 균열이 발생하지 않도록 충분히 큰 직경을 갖는 회전 드럼(rotating drum) 주위로 유도하며, 적어도 방울이 형성되는 자리 앞쪽에 간격을 두고 띠강에 가열 장치를 배치함으로써 달성된다. 이러한 방안에서는 벨트를 압착할 때에도 회전 드럼이 구비되는 것처럼, 예컨대 두께가 1㎜ 내지 4㎜ 사이인 띠강을 사용할 때 크기가 약 1000㎜인 회전 드럼을 사용해야 한다는 조건이 붙지만, 이러한 띠강의 열용량은 서두에 언급한 종류의 장치를 위해 회전 드럼을 구비하는 데 적합하고 특히 바람직하다. 방울 형성 과정은 온도가 일 정할 때 놀랍게도 상이한 점성 물질로 실행될 수 있음이 밝혀졌다. 이때 띠강의 템퍼링은 각각 적용되는 경우에 맞게 조절될 수 있다. 사용되는 매끄러운 띠강은 마모에 대단히 강하고 안정적이며 세척도 쉽게 할 수 있는 간단한 구성 요소들을 보여준다.

본 발명의 개선 형태에서는 비교적 간단하게 가열 장치를 적어도 회전 드럼 내부 공간에 배열할 수 있는데, 회전 드럼은 띠강 하부 컨베이어 벨트의 이동 방향에서 보면 방울 형성이 이루어지는 자리 앞쪽에 위치한다. 이러한 커다란 회전 드럼의 내부 공간은 생각할 수 있는 모든 종류의 가열 장치를 위한 자리를 제공하는 데 문제가 없다. 이러한 가열 장치들이 있어야 회전 드럼은 물론이고 천공된 띠강 역시 템퍼링될 수 있다.

본 발명의 다른 형태의 경우, 방울져 떨어지는 물질로 채워지는 용기의 출구는 띠강의 이동 방향에 대해 횡으로 연장되고 벨트의 폭을 통과하는 그루브형 리세스(groove-shaped recess)로 형성되고, 그루브형 리세스는 띠강에 닿는 용기의 면에서 끝난다. 이러한 그루브형 리세스는 벨트의 주행 방향에서 볼 때, 각각 바람직한 방울 크기에 도달하여 그 크기에 상응하는 방울이 굳어진 후 그 아래쪽의 냉각 벨트에 바람직한 과립(granule)이 형성될 만큼 폭을 충분하게 설계할 수 있다.

그러나 출구는 서로 평행하게 그리고 띠강의 이동 방향에 대해 횡으로 연장되는 다수의 그루브형 리세스를 차지할 수 있고, 이러한 리세스는 모두 띠강에 닿는 용기의 면에서 끝이 난다. 이러한 실시 형태는 여러 물질의 방울 형성에 보다 유리하다는 점이 밝혀졌다. 이러한 두 가지 경우에, 그러니까 벨트의 주행 방향에 서 볼 때 비교적 폭이 넓은 그루브형 리세스를 사용하는 경우에도 본 발명에 의해 구비되는 비교적 두꺼운 띠강은, 띠강이 외부로 향한 용기의 면에 단단히 압착된다 할지라도 그루브형 리세스 내로 밀리지 않는다는 장점을 지닌다.

본 발명의 개선 형태에서는 띠강에 닿는 용기의 면이 약간 볼록한 아치 형태가 될 수 있고, 띠강이 초기 응력(prestress) 하에서 용기의 볼록면에 닿을 수 있다.

본 발명은 실시예들에 의거하여 도면에 도시되고, 하기에서 설명된다.

- 도면의 간단한 설명 -

도1은 본 발명에 의한 장치의 개략적인 측면도이다.

도2는 도1에서 계속 주행하는 띠강의 하부 컨베이어 벨트(conveyer belt)에 배치되는 용기를 세로로 절단하여 확대한 도면이다.

도3은 도2와 유사하지만 용기의 다른 실시형태를 절단하여 보여주는 도면이다.

도1의 경우, 냉각 벨트로 형성되는 계속 회전하는 띠강(1)(상세히 도시되지 않음)은 아이들 롤(idle roll)(2)만 도시되는 두 개의 아이들 롤에 의해 기계 프레임(machine frame)(3)에 고정되는 것을 알 수 있다. 냉각 띠강은 화살표 4의 방향으로 회전한다. 도시된 아이들 롤(2)의 직경(D)은 약 1000㎜이다.

수직 서포트(support)(5)에 의해 위쪽으로 연장되고 지지 프레임(supporting frame)(6)을 구비하는 기계 프레임(3)에, 아이들 롤(2)과 직경이 같은 두 개의 다 른 아이들 롤(7 및 8)이 구비된다. 이 두 개의 아이들 롤은 계속 회전하는 또 하나의 다른 띠강(9)을 유도하고 추진하는 기능을 한다. 이 다른 띠강은 거의 폭 전체에 걸쳐 천공되는데, 도 2 및 도 3에서는 암시만 되어 있다.

천공된 띠강(9)은 하부 컨베이어 벨트(9a)와 함께 용기(10)(상세히 도시되지 않음)를 지나간다. 왜냐하면 잘 알려져 있다시피 용기가 유동성 있는 점성 물질로 화살표 11의 방향으로 채워진 다음, 이 물질은 도 2 및 도 3에 의거하여 설명되는 방법을 통해 방울 형태로 냉각 벨트(1)에 방출되기 때문이다.

도2에 의거한 첫 번째 실시형태에서 알아볼 수 있는 용기(10)는 마찬가지로 지지 프레임(6)이나 서포트(5) 중 하나와 연결되므로, 일정한 상태를 유지하여 하부 컨베이어 벨트의 내부면에 대해 횡으로 연장될 수 있다. 이러한 상태에서 용기의 출구(12)는 하부 컨베이어 벨트(9a)에 닿고, 하부 컨베이어 벨트는 초기 응력 그대로 유지되며 단단히 그리고 밀폐되게 출구에 닿는다.

적어도 드럼(7)의 커다란 빈 공간에 예를 들면 방열기(radiator) 형태나 기름 가열기(oil heating) 형태의 가열 장치(16)가 배치되고, 가열 장치(16)는 회전 드럼(7)의 이중 셸(double shell) 내로 연장된다. 제어 가능한 다른 가열 장치(16)들도 생각해 볼 수 있다. 가열 장치(16)는 제어 및 조절이 가능해야 하고, 회전 드럼(7) 주위에 유도되는 띠강(9)은 용기(10)의 입구(10a)에 도달할 때 일정한 온도를 갖는 게 중요하다. 용기(10) 및 그 입구(10a)는 마찬가지로 적절한 가열에 의해 템퍼링되므로, 방울져 떨어지는 물질의 일정한 점성은 그대로 유지된다. 이러한 온도에 띠강(9)의 온도가 맞추어질 수 있는데, 가공될 물질의 점성 및 방울 형성 능력이 보어(bore)(14) 내에서 바람직하지 않게 바뀌지 않도록 하기 위해서이다. 이러한 종류의 템퍼링은 새로 천공되는 띠강(9)으로 대단히 잘 이루어질 수 있는데, 띠강의 열저장 특성을 이용할 수 있기 때문이다. 드럼(7)은 물론이고 또한 드럼(8)의 커다란 빈 공간에, 상응하게 제어 가능한 가열 장치(16)를 장착하는 데에는 문제가 없다.

도2에서 출구(12)는 그루브형 리세스로 형성되고, 그루브형 리세스는 용기(10)의 입구(10a)에 배열되는데, 입구는 용기(10)의 부분이다. 입구(10a)는 대체로 하부 컨베이어 벨트(9a)를 지나 횡으로 연장되는 끼움판(fitting strip)의 형태로 형성되고, 그루브형 리세스(12) 양쪽에 구비되는 끼움판의 레그(leg)(13)는 약간 볼록한 외부면을 구비하며, 외부면은 하부 컨베이어 벨트(9a)를 향해 압착된다. 띠강(9)이 입구(10a)에 이런 식으로 닿으면, 간단하게 두 개의 회전 드럼(7 및 8)의 간격이 약간 달라질 수 있으므로 하부 컨베이어 벨트(9a)는 바람직한 초기 응력으로 입구(10a)에 설치될 수 있다.

도2에서 볼 수 있듯이, 띠강(9)에 배열된 구멍들(14)은 리세스(12) 영역에 차례대로 나타난다. 리세스 영역에서 물질은 리세스에 있는 물질의 압력 때문에 구멍(14) 내로 들어가고, 리세스(12)의 폭을 구성요소(V₂)의 방향으로 지나갈 때 구멍으로부터 점점 더 아래쪽으로 밀리게 되어 방울(15) 형태로 벨트(1)에 남게 되며, 여기에서 방울이 굳어지게 된다. 리세스(12)의 폭 및 벨트(9)의 회전 속도는 따라서 방울 형성에 함께 기여한다. 이때 띠강(9)의 두께 및 구멍(14)의 크기는 물론 방울져 떨어지는 물질의 점성에 맞추어 중요한 역할을 한다.

방울 형성이 위에서 제시된 방법대로 이루어져야 할 때, 띠강(9)의 회전 속도(V₂)는 냉각 벨트(1)의 회전 속도(V₁)와 일치해야 한다는 점을 다시 확인하고자 한다.

도3은 입구(10a)의 변형을 보여준다. 그러나 여기에서는 계속 이어지는 하나의 리세스(12)가 아니라 다수의 리세스(12a 내지 12d)가 입구(10a)에 구비된다.

다수의 리세스는 각각 벨트의 폭 전체에 걸쳐, 어쨌든 천공된 영역에 걸쳐 연장된다. 이러한 경우에도 바람직한 방울 형성이 이루어지고, 이러한 경우에도 띠강(9) 및 띠강(1)의 회전 속도가 같아야 한다는 점을 바로 확인할 수 있다.

Claims (7)

1. 물질로 채워지고 적어도 하나의 출구(12)를 갖는 용기(10)를 구비하고, 상기 출구는 출구를 지나가는 천공된 벨트(9)에 의해 주기적으로 열리고 다시 닫히므로 구멍들(14)로부터 나오는 방울 형태의 물질이 그 아래로 유도되고 특히 냉각 벨트로 형성되는 벨트(1)에 떨어지며 상기 벨트에서 굳어지는 유동성 있는 점성 물질로 과립을 제조하는 장치로서,

   띠강(9)이 천공된 벨트로 사용되고, 구멍들(14)에 균열이 발생하지 않도록 상기 띠강이 회전 드럼(7, 8) 주위로 유도되며, 적어도 방울이 형성되는 자리 앞쪽에 간격을 두고 상기 띠강(9)에 가열 장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가열 장치(16)는 회전 드럼(7) 내부 공간에 배열되고, 상기 회전 드럼은 띠강의 하부 컨베이어 벨트(9a)의 이동 방향에서 볼 때 방울이 형성되는 자리 앞쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 출구는 상기 띠강(9)의 이동 방향에 대해 횡으로 연장되고 벨트의 폭을 통과하는 그루브형 리세스(12)로 형성되고, 상기 그루브형 리세스는 상기 띠강에 닿는 용기(10)의 면(13)에서 끝이 나는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 출구는 서로 평행이고 상기 띠강(9)의 이동 방향에 대해 횡으로 연장되는 다수의 그루브형 리세스(12a 내지 12d) 형태를 구비하고, 상기 그루브형 리세스는 모두 상기 띠강(9)에 닿는 용기(10)의 면(13)에서 끝이 나는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 그루브형 리세스(12 및 12a 내지 12d)는 각각 입구(10a)의 부분이고, 상기 입구는 용기(10)와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 띠강(9)에 닿는 입구(10a)의 면(13)은 약간 볼록한 아치 형태인 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 띠강(9)은 초기 응력 하에서 상기 입구(10a)의 볼록한 면(13)에 닿는 것을 특징으로 하는 장치.

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