KR100718912B1

KR100718912B1 - 진공호퍼를 이용한 분체 원료 이송장치

Info

Publication number: KR100718912B1
Application number: KR1020060035265A
Authority: KR
Inventors: 임용택; 이일형; 안태랑
Original assignee: 한국생산성본부
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-05-16

Abstract

본 발명은 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미크론 단위의 미세한 원료를 호퍼로 이송하기 위해 진공압을 이용함으로서 분체원료를 신속하고 안전하게 이송할 수 있으며, 이송시 손실되는 것을 방지하여 효과적인 이송이 가능한 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치는, 일정높이로 설치된 프레임과, 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 외주면에 내부와 연통되도록 흡입관과 제1공기배출관이 설치되고, 하부에 분체원료배출구가 형성된 진공호퍼와, 일단이 흡입관에 설치되고 타단이 공급호스와 연결된 제1솔레노이드밸브와, 상기 진공호퍼보다 낮은 위치에 설치되어 이송하고자 하는 분체원료를 수용하기 위한 원료공급호퍼와, 일단이 상기 공급호스에 연결되고 타단이 상기 원료공급호퍼의 하부면에 근접하도록 설치된 공급호스와, 상기 진공호퍼의 분체원료배출구에 설치되어 진공호퍼에 수용된 원료를 배출시키기 위한 볼밸브와, 일단이 상기 진공호퍼의 제1공기배출관에 설치된 제2솔레노이드밸브와, 일단이 상기 제2솔레노이드밸브에 연결된 제2공기배출배관과, 상기 제2공기배출배관의 타단에 연결되어 상기 진공호퍼와 연통되고 상기 진공호퍼의 내부에 진공을 발생하기 위한 블로어와, 상기 진공호퍼에 설치되어 진공호퍼의 진공상태를 측정하기 위한 압력센서와, 상기 압력센서의 출력을 입력받고, 상기 블로어와 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브를 제어하여 원료공급호퍼에 수용된 분체원료를 상부의 진공호퍼로 이송하고, 진공호퍼로 이송된 분체원 료를 볼밸브를 제어하여 배출시키기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

진공호퍼, 공급호스, 밸브, 블로어, 제어부

Description

진공호퍼를 이용한 분체 원료 이송장치{Powder Transfer Device using a vacuum hopper}

도 1은 본 발명에 따른 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치의 일실시예의 정면도

도 2는 도 1의 측면도

<도면 부호의 간단한 설명>

100 이송장치 10 프레임

20 진공호퍼 21 바이브레이터

22 제1솔레노이드밸브 23 공급호스

24 압력센서 30 블로어

31 제2공기배출관 32 제2솔레노이드밸브

40 볼밸브 50 댐퍼

51 투웨이밸브 52 제1공급관

53 제2공급관 61 제1분쇄기

62 제2분쇄기 70 원료공급호퍼

80 제어부 P 분체원료

a 흡입관 b 제1공기배출관

본 발명은 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미크론 단위의 미세한 분체원료를 호퍼로 이송하기 위해 진공압을 이용함으로서 분체원료를 신속하고 안전하게 이송할 수 있으며, 이송시 손실되는 것을 방지하여 효과적인 이송이 가능한 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치에 관한 것이다.

종래에는 분체원료를 호퍼로 이송하기 위해 일반적으로 스크류 컨베이어타입과, 로프 컨베이어타입 및 석션 컨베이어타입 등이 사용된다.

그 중 스크류 컨베이어타입은, 수직으로 설치된 중공형상의 파이프 내측으로 스크류가 설치되고, 상기 스크류의 일단에 설치된 모터에 의해 스크류가 회전되면서 하부에서 상부방향으로 분체원료를 밀어 올려 호퍼로 공급하는 방식이다.

또한 로프 컨베이어타입은, 상부와 하부에 각각 회전판이 설치되고, 상기 회전판의 외주면을 따라 중공형상의 파이프가 설치되며, 상기 파이프의 내측으로 모터에 고정 설치된 로우프가 회전하게 되고, 상기 로우프에는 일정간격으로 분체원료를 이송할 수 있는 디스크가 설치된 것으로 하부에서 상부로 로우프에 연결된 디스크가 반복적으로 일방향으로 회전하면서 호퍼로 공급하는 방식이다.

또한 석션 컨베이어타입은, 분체원료에 대한 물리적인 힘을 배제한 대표적인 방식으로 흡입되는 상부에 필터를 구비한 블로어가 설치되고, 블로어의 하부면에 저장용기가 설치된 것으로, 블로어의 작동에 의해 분체원료를 흡입 이송하는 방식이다.

그러나 상기 스크류 컨베이어타입은, 분체원료를 이송하기 위해 스크류가 회전되는 것으로, 상기 스크류가 원활하게 회전되기 위해 중공형상의 파이프 내주면과 스크류는 간섭이 발생되지 않도록 일정한 틈이 생성된다. 이와 같이 생성된 틈은 마이크론 단위의 미세한 분말을 이송할 수 없는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 틈을 좁게 형성하더라도 수직 또는 경사지게 이송되기 때문에 틈 사이로 분체원료가 흘러 내려 효율적이지 못하고 이에 따른 이송시간이 많이 소요되는 다른 문제점이 있다.

상기 로프 컨베이어타입은, 오직 상하구조의 분체원료 이송시에만 사용할 수 있는 문제점이 있다. 또한 파이프 형태의 구조물로 파이프 내부에 분체원료를 이송하는 디스크를 로프에 메달아 연속적으로 퍼담아서 이송하기 때문에 이송높이가 높거나 분체원료의 이송량이 증가하면 효율이 저하되는 다른 문제점이 있다.

상기 석션 컨베이어는, 블로어를 이용하여 분체원료를 흡입하여 이송하는 장치로 많이 사용되고 있으나, 상하구조의 분체원료 이송시 분체의 비중이 큰 원료를 이송시 효율이 저하된다. 또한 미세분말의 경우 공기 흡입시 배출되는 공기를 필터링 하더라도 공기에 미분이 섞여 배출되기 때문에 작업장의 공기를 오염시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진공압을 이용하여 분체원료를 이송하기 때문에 손실없이 정확하고 효율적으로 이송이 가능한 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 스크류와 로프 및 디스크 등의 복잡한 구성이 필요없어 구조적으로 간단여 제작 설치시 전체적인 공정이 감소되고 제작비용이 절감되며, 추후 유지관리가 용이한 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 종래 석션 컨베이어는 분체원료의 비중이 큰 경우 이송효율이 저하되는 반면, 본 발명은 각각의 비중에 따른 진공압을 변경하여 이송할 수 있기 때문에 효율적이 이송작업이 가능한 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치는, 일정높이로 설치된 프레임과, 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 외주면에 내부와 연통되도록 흡입관과 제1공기배출관이 설치되고, 하부에 분체원료배출구가 형성된 진공호퍼와, 일단이 흡입관에 설치되고 타단이 공급호스와 연결된 제1솔레노이드밸브와, 상기 진공호퍼보다 낮은 위치에 설치되어 이송하고자 하는 분체원료를 수용하기 위한 원료공급호퍼와, 일단이 상기 공급호스에 연결되고 타단이 상기 원료공급호퍼의 하부면에 근접하도록 설치된 공급호스와, 상기 진공호퍼의 분체원료배출구에 설치되어 진공호퍼에 수용된 원료를 배출시키기 위한 볼밸브와, 일단이 상기 진공호퍼의 제1공기배출관에 설치된 제2솔레노이드밸브와, 일단이 상기 제2솔레노이드밸브에 연결된 제2공기배출배관과, 상기 제2공기배출배관의 타단에 연결되어 상기 진공호퍼와 연통되고 상기 진공호퍼의 내부에 진공을 발생하기 위한 블로어와, 상기 진공호퍼에 설치되어 진공호퍼의 진공상태를 측정하기 위한 압력센서와, 상기 압력센서의 출력을 입력받고, 상기 블로어와 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브를 제어하여 원료공급호퍼에 수용된 분체원료를 상부의 진공호퍼로 이송하고, 진공호퍼로 이송된 분체원료를 볼밸브를 제어하여 배출시키기 위한 제어부를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 진공호퍼는, 상기 진공호퍼의 하부 외주면에 설치된 바이브레이터를 더 포함하며, 분쇄기로 공급될 때 진공호퍼 내측면에 미세한 분체원료가 밀착되어 떨어지지 않는 것을 방지하게 된다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치의 일실시예의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.

본 실시예의 이송장치(100)는, 프레임(10)과 진공호퍼(20) 및 블로어(40)를 구비하고, 볼밸브(40)와 제어부(80) 및 원료공급호퍼(70)를 포함한다.

또한 진공호퍼(20)의 볼밸브(40)와 연결되며 분체원료(P)를 선택적으로 이송할 수 있도록 투웨이밸브(51)가 설치된 댐퍼(50)와, 공급된 분체원료(P)를 분쇄하는 한 쌍의 분쇄기(61,62)를 포함한다.

상기 프레임(10)은, 지면에서 수직방향으로 설치되며 사각파이프, 잔넬 및 형강 등을 사용하여 직육면체 형태로 설치한다.

진공호퍼(20)는, 프레임(10)의 상부면에 고정 설치되고, 미세한 분체원료(P)를 진공압을 이용하여 흡입 이송한 후, 한 쌍의 분쇄기(61,62)로 공급한다. 따라서 내부가 중공인 진공호퍼(20)는 외주면에서 내부와 연통되는 흡입관(a)과 제1공기배출관(b)이 설치되고, 일단이 흡입관(a)의 끝단에 설치되며 타단은 원료공급호퍼(70)의 수용부 하부면에 근접하도록 끝단이 투입되어 분체원료(P)를 이송하는 공급호스(23)와, 상기 흡입관(a)과 공급호스(23) 사이에 양단이 설치된 제1솔레노이드밸브(22)를 포함한다.

또한 원료공급호퍼(70)는 상기 진공호퍼(20)가 설치된 위치보다 낮은 위치에 설치되고, 공급호스(23)가 투입되는 상부면에 대기압을 갖는 공기가 통과되도록 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성된다.

상기 제1솔레노이드밸브(22)는 제어부(80)의 신호에 의해 작동되는 것으로, 진공호퍼(20) 내측에 진공압을 발생하기 위해서는 차단되고, 제어부(80)에 의해 개방되면 순간적으로 원료공급호퍼(70)의 수용부에 담겨진 분체원료(P)를 흡입하게 된다.

이때 비중차이가 각각 다른 미세한 분체원료(P)에 따라 진공압을 각각 다르게 설정하기 위해 진공호퍼(20)의 진공상태를 측정하는 압력센서(24)가 설치된다. 따라서 종래 석션 컨베이어를 사용할 때보다 더 광범위하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한 진공호퍼(20)의 하부에는 분체원료배출구가 형성되고, 분체원료배출구의 일단에는 볼밸브(40)가 설치된다. 볼밸브(40)는 제어부(80)에 의해 작동되며 진공호퍼(20)에 진공상태를 유지할 경우 차단되고, 흡입된 분체원료(P)를 각각의 분쇄기(61,62)에 공급하기 위해 제어부(80)에 의해 개방된다. 이때 볼밸브(40)의 타단에는 댐퍼(50)가 설치된다.

상기 댐퍼(50)는, 제1분쇄기(61)와 연통된 제1공급관(52)과, 제2분쇄기(62)와 연통된 제2공급관(53)을 선택적으로 공급할 수 있도록 투웨이밸브(51)가 설치된다.

그리고 블로어(30)에 작동에 의해 진공호퍼(20)는 진공상태를 유지하게 된다. 즉 진공호퍼(20)의 제1공기배출관(a)에 일단이 설치된 제2솔레노이드밸브(32)와, 일단이 제2솔레노이드밸브(32)에 연결된 제2공기배출관(31)과, 상기 제2공기배출관(31)의 타단에 연결되어 상기 진공호퍼(20)의 내부에 진공을 발생하기 위한 블로어(30)를 포함한다. 따라서 진공호퍼(20) 내부에 진공을 발생하기 위해서는 제어부(80)의 신호에 의해 진공호퍼(20)의 흡입관(a)에 설치된 제1솔레노이드밸브(22)와 분체원료배출구의 볼밸브(40)를 차단한다. 그리고 제1공기배출관(a)과 제2공기배출관(31)에 양단이 설치된 제2솔레노이드밸브(32)를 개방한 후 블로어(30)를 작동시키게 되면 진공호퍼(20) 내측의 공기는 제2공기배출관(31)을 따라 외기로 배출된다.

상기와 같이 배출이 완료되면 진공호퍼(20)에 설치된 압력센서(24)에 의해 진공호퍼(20)의 진공상태를 측정하고, 측정된 압력이 설정값과 동일하면 제어부의 신호를 송신하여 블로어(30)의 작동을 정지시킨다.

구체적인 작동 상태를 설명하면, 분체원료(P)를 원료공급호퍼(70)의 상부로 투입하여 이송장치(100)와 근접하도록 배치한 후 진공호퍼(20)와 제1솔레노이드밸브(22)에 연결 설치된 공급호스(23)를 원료공급호퍼(70)의 상부로 삽입하여 분체원료(P)가 수용된 하부면까지 밀어 넣는다.

그리고 진공호퍼(20)의 제1솔레노이드밸브(22)와 하부의 분체원료배출구에 설치된 볼밸브(40)는 차단하고, 블로어(30)와 연결 설치된 제2솔레노이드밸브(32)를 개방한 후 블로어(30)를 작동한다.

이와 같이 블로어(30)를 작동시키면 진공호퍼(20)의 내측 수용부의 공기가 외부로 배출되어 공기압이 낮아져 진공상태로 되고, 분체원료(P)의 비중에 따라 흡입이 용이하도록 압력센서(24)에 의해 설정된 진공압에 도달하게 되면 압력센서(24)의 출력을 받은 제어부(80)는 상기 블로어(30)를 정지한 후 제2솔레노이드밸브(32)는 차단한다.

이때 진공호퍼(20)의 내측은 진공상태를 유지하게 되고 원료공급호퍼(70)의 분체원료(P)를 진공압으로 흡입하기 위해 제어부(80)의 신호에 의해 공급호스(23)와 연결된 제1솔레노이드밸브(22)를 개방하면 순간적으로 원료공급호퍼(70)에서 진공호퍼(20)로 분체원료(P)가 손실없이 안전하게 이송된다.

상기 공급호스(23)가 삽입되는 원료공급호퍼(70)의 상부면에 관통구멍 통해 흡입된 대기압이 분체원료(P)의 상부면을 가압하여 대기압보다 낮은 진공호퍼(20)와 연통된 공급호스(23)를 따라 분체원료(P)가 이송된다. 본 발명에서는 흡입이 용이하도록 원료공급호퍼(70)의 상부면에 소정의 관통구멍을 형성하였으나, 경우에 따라 별도의 장치를 이용하여 공기를 불어넣어 줄 수 있다.

이송이 완료되면 제어부(80)에 의해 제1솔레노이드밸브(22)는 차단되고 볼밸브(40)를 개방하게 된다. 그러면 분체원료(P)는 개방된 볼밸브(40)의 하부면으로 공급되고 각각의 분쇄기(61,62)로 투입된다.

이때 볼밸브(40)에서 공급되는 분체원료(P)를 선택적으로 투입하기 위해 댐퍼(50)에 설치된 투웨이밸브(51)를 작동하게 된다. 즉 제1분쇄기(61)에 분체원료(P)를 공급하기 위해서는 댐퍼(50)의 투웨이밸브(51)를 제1공급관(52)이 개방되도록 작동하고, 제2분쇄기(62)에 분체원료(P)를 공급하기 위해서는 투웨이밸브(51)를 제2공급관(53)이 개방되도록 작동하면 된다.

한편 각각의 분쇄기(61,62)로 투입되기 위해 진공호퍼(20)의 하부의 분체원료배출구에 설치된 볼밸브(40)를 개방되면 분체원료(P)는 낙하되면서 하부방향으로 공급되지만 진공호퍼(20)의 내측면에 소정 부착된 분체원료(P)가 발생된다. 이를 방지하기 위해 진공호퍼(20)의 외주면에 바이브레이터(24)를 설치하여 내측면에 부착된 잔여분을 흔들어 분리시켜 완전하게 투입되도록 한다.

상기에서와 같이 분체원료(P)의 공급이 완료되면 재차 제어부(80)에 의해 각각의 진공호퍼(20)의 제1솔레노이드밸브(22) 및 볼밸브(40)는 차단하고, 블로어(30)와 연결된 제2솔레노이드밸브(32)를 개방한 상태로 블로어(30)를 작동시키면 된다.

본 발명에 의하면, 진공압에 의해 분체원료를 순간적으로 이송하기 때문에 이송작업이 빠르고, 이에 따른 분체원료의 손실이 없으므로 효율적인 이송작업이 가능하다. 또한 진공압을 변경하여 미크론 단위의 비중이 상이한 각각의 분체원료를 이송할 수 있으므로 작업이 용이한 효과가 있다.

또한 구조적으로 간단하므로 제작 설치시 전체적인 공정이 감소되고, 제작비용 및 유지비가 절감되는 효과가 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

일정높이로 설치된 프레임과,

상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 외주면에 내부와 연통되도록 흡입관과 제1공기배출관이 설치되고, 하부에 분체원료배출구가 형성된 진공호퍼와,

일단이 흡입관에 설치되고 타단이 공급호스와 연결된 제1솔레노이드밸브와,

상기 진공호퍼보다 낮은 위치에 설치되어 이송하고자 하는 분체원료를 수용하기 위한 원료공급호퍼와,

일단이 상기 공급호스에 연결되고 타단이 상기 원료공급호퍼의 하부면에 근접하도록 설치된 공급호스와,

상기 진공호퍼의 분체원료배출구에 설치되어 진공호퍼에 수용된 원료를 배출시키기 위한 볼밸브와,

일단이 상기 진공호퍼의 제1공기배출관에 설치된 제2솔레노이드밸브와,

일단이 상기 제2솔레노이드밸브에 연결된 제2공기배출배관과,

상기 제2공기배출배관의 타단에 연결되어 상기 진공호퍼와 연통되고 상기 진공호퍼의 내부에 진공을 발생하기 위한 블로어와,

상기 진공호퍼에 설치되어 진공호퍼의 진공상태를 측정하기 위한 압력센서와,

상기 압력센서의 출력을 입력받고, 상기 블로어와 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브를 제어하여 원료공급호퍼에 수용된 분체원료를 상부의 진공호퍼로 이송하 고, 진공호퍼로 이송된 분체원료를 볼밸브를 제어하여 배출시키기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치.
제1항에 있어서,

상기 진공호퍼의 하부 외주면에 설치된 바이브레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공호퍼를 이용한 분체원료 이송장치.