KR100644245B1 - 긁게날이 구비된 임펠러를 장착한 소일시멘트 제조장치 - Google Patents

긁게날이 구비된 임펠러를 장착한 소일시멘트 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소일시멘트 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 임펠러 날의 마모가 방지되고,조성조내에 소일시멘트가 부착 적체되어 회전날의 부레이크 패드역할을 하는 것을 방지한 개선된 소일시멘트 제조장치에 관한 것이다. 본 발명은 흙과 시멘트를 투입하기 위한 투입부(100)와; 상기 투입부(100)로부터 공급받은 흙과 시멘트가 공급되는 유입구(220), 조성된 시멘트가 배출되는 배출구(230), 및 상기 배출구 부근 상부에 설치되어 물 및 첨가제를 분무하는 노즐(250)을 포함하여 구성되는 조성조의 측면을 높이고 상단을 덮게로 고정시키지 않은 조성조(210); 및 상기 조성조(210)내에 길이방향으로 다수의 날이 설치되며, 구동축(410)에 고정되는 원판(310)과 원판에 방사형으로 고정되고 다수의 날(320)로 구성되어 흙과 시멘트를 혼합, 조성, 이동하는 임펠러(300);를 포함하여 구성되는 소일시멘트 제조장치에 있어서, 상기 임펠러(300) 중 적어도 하나는, 날들 중 적어도 하나가 나머지 날의 길이보다 길고, 그 단부가 T형인 긁게날(330)을 구비한 임펠러인 것을 특징한다.
긁게날, 임펠러, 소일시멘트장치

Description

긁게날이 구비된 임펠러를 장착한 소일시멘트 제조장치{Soil cement manufacturing machine quipped with impeller having scratching blade}
도 1은 종래기술에 따른 소일시멘트 제조장치의 구성도.
도 2는 종래기술에 따른 소일시멘트 제조장치에 사용된 임펠러의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치에 사용된 임펠러의 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 적용되는 긁게날의 서로 다른 각도에서 본 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 투입부 200 : 조성부
210 : 조성조 220 : 유입구
230 : 배출구 240 : 개구부
250 : 노즐 260 : 개구부위
270 : 개구부 벽면 300 : 임펠라
310 : 원판 320 : 날
330 : 긁게날 410 : 구동축
본 발명은 소일시멘트 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 임펠러 날의 마모가 방지되고, 작동과정에서 조성조내에 소일시멘트가 부착 적체되어 이것이 회전날의 부레이크 패드역할을 하는 것을 방지한 개선된 소일시멘트 제조장치에 관한 것이다.
종래 소일시멘트 제조방법으로 팬믹서기등의 제조장치가 있었으나, 흙을 단순하게 교반하는 방식을 채택하여 분쇄되지 않은 흙과 시멘트가 고르게 혼합되지 않아 질좋은 소일시멘트를 생산하는 데 문제점이 있었다.
본 출원인은 이에 착안하여, 실용신안등록 등록번호 제 20-0295234호를 고안하고 실시한 바 있다. 도 1은 상기 고안에 따른 소일시멘트 제조장치의 사시도이고, 도 2는 종래기술에 따른 소일시멘트 제조장치에 사용된 임펠러의 사시도이다. 이에 따르면, 소일시멘트 제조장치(1)는 크게 투입부(10)와 조성부(20)로 구성된다.
투입부(10)는 흙을 공급하기 위한 흙호퍼(11)와 시멘트를 공급하기 위한 시멘트호퍼(13), 그리고 공급된 흙과 시멘트를 조성부로 공급하기 위한 이송컨베이어(15)로 구성된다.
조성부(20)는 투입부로부터 공급되는 흙과 시멘트를 조성하기 위해 상하로 배열되는 2개의 상, 하측조성조(23, 25), 각 조성조(23, 25) 내측에 구비되어 흙과 시멘트를 분쇄, 혼합, 조성하는 임펠러(40) 및 임펠러의 구동수단(30)을 포함한다.
임펠러(40)는 각 조성조(23, 25)를 길이방향으로 관통하는 구동축(31, 33)에 연결설치되고, 임펠러(40)는 구동축(31, 33)에 고정되는 원판(41)과 원판에 방사형으로 고정되고 단부에 절곡부를 가지는 날(43)로 구성된다.
상술한 구성의 종래 소일시멘트 제조장치(1)는 투입부에서 공급되는 흙과 시멘트가 먼저 상측조성조(23)로 공급되어 구동수단에 의해 회전하는 임펠러(40)에 의해 분쇄와 혼합이 이루어지면서, 상측조성조(23) 전방에 형성된 낙하홀을 통하여 하측조성조(25)로 낙하되고, 낙하된 조성물은 다시 하측조성조(25)에서 임펠러(40)에 의해 분쇄되면서 혼합이 이루어지고, 하측조성조(25)의 배출구 상측에 설치되는 노즐(29)을 통하여 분무되는 물과 첨가제의 수용액에 의해 적당한 함수량을 가지면서 배출구(27)를 통해 조성조 외부로 배출된다.
이와 같은 소일시멘트 제조장치는 흙의 분쇄와 혼합, 배출이 연속적으로 이루어지도록 하여, 생산성과 시공성 향상을 제공하는 효과가 있었다.
한편, 종래 소일시멘트 제조장치는, 임펠러(40)의 날의 일부를 그 진행방향과 동일하게 절곡하고, 다른 일부는 그 진행방향과 반대로 절곡하여 신속하게 흙과 시멘트가 이동하지 못하게 하여, 완전하게 분쇄, 혼합되도록 하였다. 그러나, 이러한 구성에서는 흙과 시멘트의 이동속도가 너무 늦어져 생산량이 줄어들고, 이들이 조성조(23, 25) 내에 적체되는 현상을 보이게 되는 문제점이 있다. 특히, 조성조의 배출구(27) 부근은 물과 첨가제의 수용액이 분무되므로, 흙과 시멘트가 조성조(25) 벽면에 엉겨붙어서 임펠러 회전을 방해하여, 회전부하가 과도하게 걸림은 물론 임펠러(40)의 날이 적체된 흙과 시멘트와 마찰하여 마모를 촉진하게 되는 문제점이 있었다.
본발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 조성조 내에서 소일 시멘트의 적체가 이루어지지 않고, 임펠러의 날의 마모를 방지하여 수명을 연장시키며 생산량을 증대시킬수 있는 소일시멘트 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 도 3에는 본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치의 임펠러 날의 사시도가 도시되어 있다. 이에 따르면, 소일시멘트 제조장치는 크게 투입부(100), 조성부(200)로 구성된다.
투입부(100)는 종래의 소일시멘트 제조장치에서 사용된 바와 같이, 흙과 시멘트를 공급하기 위한 흙호퍼(110) 및 시멘트호퍼(120)와 상기 호퍼들을 통해 공급된 흙과 시멘트를 조성조로 이송하는 이송컨베이어 벨트(130)로 이루어진다. 이러한 각 호퍼와 컨베이어의 결합관계 및 구성은 도 1의 종래의 소일시멘트 제조장치와 동일하고, 그 구체적 구성의 변경은 당업자가 용이하게 변경할 수 있으며, 본 발명의 특징은 투입부에 있지 아니하므로, 이에 대한 자세한 설명은 지면상 생략한다.
조성부(200)는 투입부로부터 공급되는 흙과 시멘트를 조성하기 위한 조성조 (210), 조성조(210) 내부에 구비되어 흙과 시멘트를 분쇄, 혼합, 조성하는 임펠러(300)및 임펠러의 구동수단(400)을 포함한다.
본 실시예에서 조성조(210)는 1단으로 구성되고, 반 원통형으로 둥근바닥면을 구비하고 있다. 또한, 투입부(100)로부터 조성조(210)에 흙과 시멘트를 유입하기 위한 유입구(220)가 구비되며, 조성된 소일시멘트를 배출하기 위한 배출구(230)가 형성된다. 배출구(230) 근방의 상부에는 소정크기의 개구부(240)와 물과 첨가제를 분무하기 위한 노즐(250)이 설치된다.
개구부(240)는 조성조(210)의 배출구 근방 일구간을 외부로 개방하는 개구부위(260)와 개구부위(260) 주변에 소정 높이로 설치되는 벽면(270)으로 구성된다. 이때, 개구부위(260)는 조성조(210) 내부의 흙과 시멘트가 튀어서 상부면에 들러붙어 적체되는 것을 방지하기 위해 개방된 부위이다. 개구부(240)의 벽면(270)의 높이는 임펠러(300)의 회전시에 튀는 흙과 시멘트가 외부로 튀지 않은 정도로 구성되어야 한다. 개구부(240)는 원형 또는 사각형등의 형상으로 제조될 수 있지만 형상에 제한되는 것은 아니다.
조성조(210) 내의 임펠러(300)는 구동축(410)에 연결되며, 구동축(410)은 조성조 외부의 구동수단(미도시)으로부터 동력을 전단받아 회전한다. 임펠러(300)는 구동축(410)에 고정되는 원판(310)과 원판(310)에 방사형으로 고정되고 단부에 절곡부를 가지는 날(320)로 구성된다.
본 실시예에서 임펠러는 6개의 날을 가지고 있고, 그 중 1개의 날은 다른 임펠러의 날보다 길며, 내마모성이 보강처리된 재질로 이루어진 긁게날(330)이다. 긁 게날(330)의 길이는 조성조(210)에 눌러 붙게되는 흙과 시멘트를 긁으면서 회전할 수 있는 길이로 형성되며, 내벽을 긁기에 용이하도록 T형자를 하고 있다.
상기 긁게날(330)은 도 5 및 도 6과 같이 그 끝날(331)이 11도∼15도의 들림각(α)을 갖고 틀어지고 81도∼91도로 배출각( β)이 구성됨이 바람직하다. 이러한 각도 범위의 상한값을 넘으면 배출량이 증가되는데 반해 분쇄효과가 떨어지고 부하가 많이 걸리기 때문이고, 반대로 하한값에 미치지 못하면 부하는 적게 걸리는 데 반해 배출량이 적기 때문이다.
여기서 '들림각'이란 긁게날(330)이 원주 방향으로 회전하면서 혼합물을 긁어 올리는 각도를 의미하고, '배출각'이란 긁게날(330)이 원주 방향으로 회전하면서 혼합물을 밀어내는 각도를 의미한다.
이때 긁게날(330)은 다른 날에 비해 더욱 내마모성을 가지도록 열처리되는 것이 바람직하다.
나머지 날(320)은 그 단부가 단순절곡된 날로 본 실시예에서는 흙과 시멘트의 이동방향과 같은 방향으로 절곡되는 절곡부를 가지고 있다. 그러나, 조성조의 길이등에 따라 분쇄도를 조절하기 위해서, 절곡부 중 일부는 흙과 시멘트의 이동방향과 반대 방향으로 절곡시킬 수 있다.
임펠러(300)의 구동수단(400)은 구동축(410)을 통해 임펠러(300)을 회전시키고, 통상의 회전모터등으로 구성할 수 있고, 구체적 구성의 변경은 당업자가 용이하게 변경할 수 있으며, 본 고안의 특징은 임펠러의 구동수단에 있지 아니하므로, 이에 대한 자세한 설명은 지면상 생략한다.
또한, 본 발명에 따른 제조장치에서 물과 첨가제를 공급하기 위한 물과 첨가제의 저장수단 및 이들을 연결하는 장치는 당업자가 용이하게 추고하여 설치될 수 있고, 본 발명의 특징이 노즐 및 저장장치에 있지 아니하므로, 이에 대한 상세한 설명은 지면상 생략한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 작용 및 효과를 설명한다. 본 실시예에 따를 경우, 투입부(100)에서 공급되는 흙과 시멘트가 조성조(210)로 공급되어 구동수단(400)에 의해 회전하는 임펠러(300)에 의해 분쇄와 혼합이 이루어지면서, 조성조(210)의 배출구(230) 부근에 설치되는 노즐(250)을 통하여 분무되는 물과 첨가제에 의해 적당한 함수량을 가지면서 배출구(230)를 통해 조성조 외부로 배출된다.
이 때, 조성조(210) 내에서 벽면에 부착되는 흙과 시멘트는 임펠러의 날 중 긁게날(330)에 의해 지속적으로 긁어지게 되어 흙과 시멘트가 조성조(210) 벽면에 눌러붙는 현상이 현저히 감소된다.
더우기, 배출구(230) 근방의 흙과 시멘트는 물과 첨가제가 첨가되어 보다 점성이 강해지는데, 이러한 흙과 시멘트가 배출구(230) 근방 상단에 형성된 개구부(220)때문에, 임펠라(300)에 의해 상부로 소일 시멘트가 튀어 오르더라도 상부가 개방되어 있으므로 벽면(270)에 부착되지 않고 다시 조성조(210) 내로 돌아가게 되어 소일 시멘트가 조성조(210) 상부벽에 부착 적체되는 것이 방지된다.
본 발명은 상기 실시예를 기준으로 주로 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어 질 수 있다. 예컨데, 조성조의 형상의 변경, 날의 절곡각도의 변경, 노즐위치의 변경, 조성조의 단수 변 경(예컨데, 2단, 3단으로의 변경), 조성조와 투입조의 연결방식 변경등은 당업자가 용이하게 도출할 수 있는 변경일 것이다.
본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치에 따르면, 흙과 시멘트가 조성조 내벽면과 상단에 부착 적체되어 조성조내의 공간이 좁혀지며 부레이크패드 역할을 하여 이송에 어려움을 초래하고, 날이 적체된 흙과 시멘트에 마찰되어 마모되는 것을 방지하여 보다 신속하고 효율적으로 생산량을 증대시킬수 있는 소일시멘트를 제조할 수 있을 뿐만아니라, 부품 교환 주기를 늘리는 효과가 있다.
실험결과 종래의 소일시멘트 제조장치는 시간당 10m3의 소일시멘트를 생산할 수 있지만, 본 발명에 따른 소일시멘트 제조장치는 시간당 20m3의 소일시멘트를 생산할 수 있었고, 날의 교환주기도 종래의 소일시멘트 제조장치에서는 3일이었으나, 본 고안에 따른 날의 교환주기는 20일 이상이었다.
전술한 고안에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 고안의 범위에 속할 것이다.

Claims (4)

  1. 흙과 시멘트를 투입하기 위한 투입부(100)와;
    상기 투입부(100)로부터 공급받은 흙과 시멘트가 공급되는 유입구(220), 조성된 시멘트가 배출되는 배출구(230), 및 상기 배출구 부근 상부에 설치되어 물 및 첨가제를 분무하는 노즐(250)을 포함하여 구성되는 조성조(210); 및
    상기 조성조(210)내에 길이방향으로 다수개의 날이 설치되며, 구동축(410)에 고정되는 원판(310)과 원판에 방사형으로 고정되고 다수의 날(320)로 구성되어 흙과 시멘트를 혼합, 조성, 이동하는 임펠러(300);를 포함하여 구성되는 소일시멘트 제조장치에 있어서,
    상기 임펠러(300) 중 적어도 하나는, 날들 중 적어도 하나가 나머지 날의 길이보다 길고, 그 단부가 T형인 긁게날(330)을 가지는 임펠러(300)인 것을 특징으로 하는 임펠러 날의 마모를 방지하는 소일시멘트 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 긁게날(330)은 그 끝날이 11도∼15도의 들림각을 갖고, 81도∼91도의 배출각을 갖고 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러 날의 마모를 방지하는 소일시멘트 제조장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성조(210)의 상부는 흙이 튀어나가지 않을정도 높이의 개구부(240)가 설치되고, 상기 노즐(250)은 개구부 상단 배출구쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 임펠러 날의 마모를 방지하는 소일시멘트 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 임펠러(300)의 날은 총 6개이고, 그 중 긁게날(330)은 1개인 것을 특징으로 하는 임펠러 날의 마모를 방지하는 소일시멘트 제조장치.
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