KR100903945B1 - 호퍼 및 그것을 이용한 재료투입 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호퍼에 관한 것으로, 구조가 견고하여 고장이 적고 경제적으로 설계할 수 있으며, 나아가 저장된 하중에 의한 재료의 응결 또는 덩어리짐 현상에 대하여는 적절하게 대응할 수 있는 구조의 호퍼를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명에 따른 호퍼는 상단에 재료 투입구와 하단에 배출구가 형성된 몸체와, 상기 투입구에 제공되는 메쉬와, 상기 배출구에 제공되는 개폐부를 포함하여 이루어진다. 상기 개폐부는 힌지축을 중심으로 회동하면서 배출구를 개폐하는 회동판을 포함한다. 또한, 상기 메쉬의 상면에는 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있는 형태의 절개부가 고정된다. 한편, 상기 몸체의 내부에는 저장된 재료의 내부에 1 이상의 속메쉬가 배치되며, 바람직하게 이 속메쉬는 바이브레이터의 동작으로 진동된다.

호퍼, 몸체, 개폐부, 배출구, 절개부, 바이브레이터, 메쉬

Description

호퍼 및 그것을 이용한 재료투입 시스템 {Hopper and material input system using the same}

본 발명은 재료를 저장하고 공급하기 위한 호퍼 및 그것을 이용하여 재료를 일정한 곳에 투입 또는 공급하는 시스템에 관한 것이다.

호퍼(hopper)란 분체 또는 입체 등의 재료를 적재하고 수송, 투입 또는 공급하기 위하여 밑부분을 여닫을 수 있도록 된 구조를 말한다. 이하의 기재에서 설명의 편의상 상기 재료로서, 제설(除雪)용 재료인 염화칼슘을 예시한다.

특히 염화칼슘을 저장하기 위한 호퍼가 공개특허 제1999-74660호에 개시되어 있다. 이 호퍼는 상부를 메쉬로 커버하여 염화칼슘 덩어리가 호퍼 내로 유입되는 것을 방지한다. 또, 메쉬의 상측에 모터로 구동되는 나이프를 설계하여 공중에 걸쳐진 포대를 절취함에 따라 염화칼슘이 호퍼 내로 투입되도록 한다.

한편, 상기 특허에는 배출구의 하부에 개폐수단이 설치되는데, 상기 개폐수단은 배출구의 양측에 배치되는 가이드, 상기 가이드를 타고 좌우 슬라이드 이동하도록 설계된 이동판, 상기 이동판에 로드 끝단이 연결된 실린더로 이루어진다.

이상의 구조에서, 상기 나이프가 구동되어 공중에 걸쳐진 포대를 절취함에 따라 염화칼슘이 메쉬를 통과하여 덩어리를 걸러내면서 호퍼 내로 투입된다. 이 상태에서 실린더 로드가 이동하면 이동판이 따라서 좌우로 슬라이드 이동하면서 호퍼 하단의 배출구를 개폐하게 되는 것이다.

이 호퍼 구조가 재료 포대의 처리, 재료의 저장, 배출구의 개폐 등에 있어서 어느 정도의 편리성을 제공하는 것은 틀림이 없다. 그러나 구체적인 구조에 있어서는 다음의 몇가지의 문제점을 가지고 있다.

첫째, 배출구를 개폐하는 이동판이 배출구 하단에서 좌우 수평이동하게 되어 있다. 이 구조로는 재료의 낙하를 원활하게 제어할 수 없으며, 이 제어과정에서 개폐수단이 재료에 의해 고장나기 쉽다.

둘째, 나이프가 모터에 의해 구동되어 포대를 절취하게 되어 있다. 이 구조는 설계가 복잡하고 비경제적이다. 특히, 상측으로 돌출된 나이프로 재료가 충진된 상태의 포대를 절취하는 것 자체가 부하가 많이 발생하여 절취 수단의 고장이 쉽게 발생한다.

셋째, 재료가 호퍼 내로 투입될 때 메쉬를 통과하도록 하여 덩어리를 걸러내게 되어 있다. 그러나 이 특허는 재료 투입 후 저장된 하중에 의한 재료의 응결 또는 덩어리짐 현상에 대하여는 아무런 대책을 갖고 있지 않다. 따라서 호퍼 내에 저장된 재료가 응결되는 경우에는 배출구가 개방되어도 토출되지 못하게 되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 호퍼 구조의 문제점들을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 구조가 견고하여 고장이 적고 경제적으로 설계할 수 있는 구조의 호퍼를 제공하고자 하는 것이다. 나아가 본 발명은 재료 투입 후 저장된 하중에 의한 재료의 응결 또는 덩어리짐 현상에 대하여는 적절하게 대응할 수 있는 구조의 호퍼를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 호퍼는: 상단에 재료 투입구와 하단에 배출구가 형성된 몸체와, 상기 투입구에 제공되는 메쉬와, 상기 배출구에 제공되는 개폐부를 포함하여 이루어진다. 이 점에서 종래의 호퍼와 디르지 않으나, 본 발명의 호퍼는 아래의 구체적인 구성에 있어서 기술적 특성을 갖는다.

상기 개폐부는 몸체 일측에 고정된 실린더와, 일단이 상기 실린더의 로드에 연결되고 타단이 몸체에 힌지 결합되어 힌지축을 중심으로 회동하면서 배출구를 개폐하는 회동판을 포함한다. 바림직하게, 상기 회동판은 배출구의 형태에 대응하는 라운드형 또는 절곡형이다.

또한, 상기 메쉬의 상면에는 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있 는 형태의 절개부가 고정된다. 바람직하게, 상기 절개부는 다각뿔 형태로 형성되어 메쉬의 상면에 고정된다. 그리고, 상기 몸체의 일측에는 저장 재료가 몸체의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 바이브레이터가 제공된다.

한편, 상기 몸체의 내부에는 1 이상의 속메쉬가 배치되는데, 이 속메쉬는 재료의 내부에 위치하여 재료를 지지하는 힘을 제공함으로써, 몸체 내에 저장된 재료의 하중에 의한 응결을 최대한 방지할 수 있게 된다. 또한 이 속메쉬가 상기 바이브레이터의 동작으로 진동되는 경우에는, 재료의 내부에서 진동하여 재료 응결의 방지에 상당한 작용을 하게 되는 것이다.

상기 호퍼와, 상기 호퍼의 실린더 또는 바이브레이터를 동작시키는 콘트롤과, 지지각으로 구축되어 상부에서 상기 호퍼를 지지하도록 된 프레임을 포함하여, 본 발명에 따른 재료투입 시스템이 구성된다. 이 때, 상기 호퍼는 몸체 상측에 외곽 플랜지가 형성된 것이며, 이 플랜지를 통하여 호퍼가 상기 프레임의 지지각 상측에 거치되고 지면으로부터 이격된다.

본 발명의 호퍼 구조에서, 개폐부는 회동하면서 배출구를 개폐한다. 또, 절개부는 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있는 형태로 메쉬 상면에 고정된다. 따라서 종래의 호퍼에 비하여 구조적으로 견고하고 경제적으로 설계, 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 몸체 내부에 배치되는 속메쉬는 재료의 내부에 위치하여 재료를 지지하는 힘을 제공함으로써, 몸체 내에 저장된 재료의 하중에 의한 응결을 최대한 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서 이 속메쉬가 바이브레이터의 동작으로 진동되는 경우에는, 재료의 내부에서 진동하여 재료 응결의 방지에 상당한 작용을 하게 되는 것이다.

한편, 상기 호퍼가 프레임의 지지각 상측에 거치되고 지면으로부터 이격되면 배출구의 하부에 적재/운송 차량이 배치될 수 있다. 따라서 재료의 적재, 운반이 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다. 이 시스템은 겨울철에 염화칼슘을 적재적소에 운반하고 살포하는데 매우 유리하다.

이상에서 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 기술적 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예를 통하여 보다 명백해질 것이다. 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 호퍼의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5 및 도 6은 그 호퍼를 이용하여 구축된 재료투입 시스템을 나타낸다.

먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 호퍼는 부호 10으로 표시 된다. 상기 호퍼(10)는 상단에 재료 투입구(11)와 하단에 배출구(12)가 형성된 몸체(13)와, 상기 투입구(11)에 제공되는 메쉬(14)와, 상기 배출구(12)에 제공되는 개폐부(15)를 포함하여 이루어진다.

상기 개폐부(15)는 실린더(16)와 실린더(16)에 의해 구동되는 회동판(18)을 포함한다. 보다 구체적으로 상기 실린더(16)는 통상의 유공압 실린더로서, 몸체(13)의 표면 일측에 고정된다. 상기 회동판(18)은 일단이 상기 실린더(16)의 로드(17)에 연결되고, 타단이 몸체(13)에 힌지 결합되어 있다.

따라서 실린더(16)의 상기 로드(17)가 직선적으로 이동함에 따라 회동판(18)이 힌지축(19)을 중심으로 원호상으로 회동하면서 배출구(12)를 개폐하게 된다. 이 동작을 구체적으로 살펴보면, 도 3은 배출구(12)가 개방된 상태이고, 도 4는 배출구(12)가 폐쇄된 상태이다. 이와 같이 회동판(18)이 힌지축(19)을 중심으로 원호상으로 회동함에 따라 제어가 자연스럽게 되고 재료에 의한 간섭 등의 영향을 덜 받게 된다.

바림직하게, 상기 회동판(18)은 배출구(12)의 형태에 대응하는 라운드형 또는 절곡형이다. 상기 구조에서 회동판(18)은 회동하면서 배출구(12)를 개폐하게 된다. 한편, 회동판(18)과 배출구(12)는 가능한 밀접한 것이 좋다. 이러한 의미에서, 상기한 회동판(18)의 형태는 단지 수평형인 것에 비하여 매우 유리하다.

상기 메쉬(14)의 상면에는 염화칼슘 등 재료가 충진된 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있는 형태의 절개부(20)가 고정된다. 이 절개부(20)는 다른 동력에 의해 구동되는 것이 아니며, 바람직하게 상기 절개부(20)는 다각뿔 형태로 형성되어 메쉬(14)의 상면에 고정된다.

다각뿔 형태 즉 삼각뿔 사각뿔 등의 절개부(20)는 굳이 구동되지 않아도 염화칼슘 등 재료가 충진된 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있다. 여기에서 확산된 재료는 메쉬(14)를 통과하여 호퍼(10) 내부로 투입되는 것이다.

상기 몸체(13)의 일측에는 저장 재료가 몸체(13)의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 바이브레이터(21)가 제공된다. 한편, 상기 몸체(13)의 내부에는 속메쉬(22)가 배치된다. 속메쉬(22)는 몸체(13)의 용량에 따라 복수로 배치할 수 있다.

상기 속메쉬(22)는 몸체(13) 내로 투입, 저장된 재료의 내부에 위치하여 재료를 지지하는 힘을 제공함으로써, 몸체(13) 내에 저장된 재료의 하중에 의한 응결을 최대한 방지할 수 있게 된다. 또한 이 속메쉬(22)가 상기 바이브레이터(21)와 함께 적용되어, 바이브레이터(21)의 동작으로 진동되는 경우에는, 재료의 내부에서 진동하여 재료 응결의 방지에 상당한 작용을 하게 되는 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 재료투입 시스템이 부호 30으로 표시된다. 상기 시스템(30)은 본 발명에 따른 상기 호퍼(10)를 이용하는 것으로, 상기 호퍼(10)와, 호퍼(10)의 실린더(16) 및 바이브레이터(21)를 동작시키는 콘트롤(미도시)과, 지지각(31)으로 구축되어 상부에서 상기 호퍼(10)를 지지하도록 된 프레임(32)을 포함하여 구성된다. 상기 프레임(32)에는 염화칼슘 등 재료의 보호를 위한 지붕(34)이 제공된다.

이 때, 상기 호퍼(10)는 몸체(13) 상측에 외곽 플랜지(23)가 형성된 것이며, 이 플랜지(23)를 통하여 호퍼(10)가 상기 프레임(32)의 지지각(31) 상측 홀(33)에 거치되고 지면으로부터 충분히 이격되는 것이다.

염화칼슘 등의 재료가 충진된 포대는 호이스트나 컨베이어 기타의 수단을 통하여 운반되고, 메쉬(14)의 상측에 낙하된다. 이 때 상기 포대는 절개부(20)에 접촉하면서 확산 절개되고 동시에 재료가 포대로부터 터져 나와, 메쉬(14)를 통하여 몸체(13) 내부에 투입되고 저장되는 것이다.

이 상태에서 호퍼(10)의 배출구(12) 하측에 적재함을 가진 덤프트럭(C)이 진입하게 되면, 개폐부(15)의 실린더(16)를 동작시킨다. 이에 배출구(12)가 개방되고 재료가 낙하하여 적재함에 충분히 적재되면, 다시 개폐부(15)의 실린더(16)를 동작시켜 배출구(12)를 폐쇄한다. 이어 다른 덤프트럭(C)이 진입하게 되면 같은 방법으 로 배출구(12)의 개방 및 폐쇄를 제어한다. 따라서 재료의 적재, 운반이 신속하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 호퍼의 사시도.

도 2는 도 1의 분해사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 호퍼의 작용도.

도 5는 본 발명에 따른 재료투입 시스템의 구성도.

도 6은 도 5의 부분 분리도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 호퍼 11. 투입구

12. 배출구 13. 몸체

14. 메쉬 15. 개폐부

16. 실린더 17. 로드

18. 회동판 20. 절개부

21. 바이브레이터 22. 속메쉬

23. 플랜지 30. 재료투입 시스템

31. 지지각 32. 프레임

33. 홀

Claims (9)

1. 상단에 재료 투입구와 하단에 배출구가 형성된 몸체와, 상기 투입구에 제공되는 메쉬를 포함하는 호퍼에 있어서,

   몸체 일측에 고정된 실린더와, 일단이 상기 실린더의 로드에 연결되고 타단이 몸체에 힌지 결합되어 힌지축을 중심으로 회동하면서 배출구를 개폐하는 회동판을 포함하는 개폐부;

   상기 몸체 내에 저장된 재료가 몸체의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위하여 상기 몸체의 일측에 제공되는 바이브레이터;

   상기 몸체의 내부에 배치되고, 저장된 재료의 내부에 위치하여 재료를 지지하는 힘을 제공함으로써 재료의 하중에 의한 응결을 방지하고, 상기 바이브레이터에 의하여 재료의 내부에서 진동하여 저장된 재료의 응결을 방지하는 1 이상의 속메쉬;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 호퍼.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회동판은 상기 배출구의 형태에 대응하는 라운드형 또는 절곡형인 것을 특징으로 하는 호퍼.
3. 제1항에 있어서,

   상기 메쉬의 상면에는 포대를 방사상으로 확산시키면서 절개할 수 있는 형태의 절개부가 고정된 것을 특징으로 하는 호퍼.
4. 제3항에 있어서,

   상기 절개부는 다각뿔 형태로 형성되어 메쉬의 상면에 고정된 것을 특징으로 하는 호퍼.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 따른 호퍼와, 상기 호퍼의 실린더 또는 바이브레이터를 동작시키는 콘트롤과, 지지각으로 구축되어 상부에서 상기 호퍼를 지지하도록 된 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료투입 시스템.
9. 삭제

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