KR101220847B1

KR101220847B1 - 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리

Info

Publication number: KR101220847B1
Application number: KR1020110036122A
Authority: KR
Inventors: 이희록
Original assignee: (주)피엠티
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2013-01-21
Also published as: KR20120118635A

Abstract

본 발명은 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리를 제공한다. 타일어셈블리는 소결공정을 통해 평판형으로 형성되는 내마모 타일팁과 주조공정을 통해 형성되어 타일팁을 지지하는 걸림 돌기를 구비한 타일 홀더를 포함한다.
타일팁은 타일 홀더에 체결 부재로 체결하기 위한 고정공과 양측 단부에서 폭 방향으로 부분 절개된 걸림홈을 구비하며, 타일 홀더는 타일팁의 바닥면과 면접촉으로 결합하는 결합면을 가진다. 걸림 돌기는 결합면의 양측 단부에서 융기하여 내측으로 돌출되어 타일팁의 걸림홈에 끼워 맞춰진다.

Description

타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리{Tile Assembly Having Improved Structure For Engaging Tile Holder With Tile Tip}

비중차를 이용하여 액체와 고체를 분리하는 원심분리기의 스크류컨베이어에 적용하는 타일어셈블리에 관한 것으로, 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 것이다.

일반적으로 원심분리기는 고속 회전하는 회전통에 유입된 처리물을 원심력으로써 액체와 고형물의 비중차를 이용하여 고형물을 빠르게 침강시켜 액체와 고형물을 분리하고, 이어 회전통과 일정한 속도 차이를 유지하면서 회전하는 스크류컨베이어로 회전통 내면에 침강된 고형물을 이송하여 배출하고, 탈수된 액체는 스크류 컨베이어의 나선형 수로를 통해 배출되는 장치이다.

종래의 원심분리기에 관한 기술은 발명의 명칭이 원심분리기 장치(CENTRIFUGE APPARATUS)인 미국 특허 제3764062호의 공보에 상세히 기술되어 있다.

원심분리기는 회전통과 스크류컨베이어가 동심을 이루도록 구성되어 고속으로 동일 방향으로 회전하는데, 스크류컨베이어에 비하여 회전통의 회전속도가 다소 빠른 속도로서 회전한다.

원심분리기에서 회전통의 내벽에 침강된 고형물은 스크류컨베이어에 의해 이송되는데, 고형물은 침강시 강한 원심력에 의해 경화작용이 유발되며, 이러한 경화된 고형물의 원활한 이송을 위해 스크류컨베이어는 회전날개 선단에 경질의 금속 등으로 형성되는 타일어셈블리를 개재하여 스크래이핑(scraping)이 가능하도록 한다.

도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 따른 타일어셈블리는 평판형의 타일팁(31)과 회전날개(100) 단부에 고정되는 타일홀더(40)를 포함하며, 이러한 타일팁(31)과 회전날개(40)는 볼트(51)를 통해 체결된다.

타일팁(31) 중앙으로 볼트(51) 체결을 위한 고정공(33)이 형성되고, 고정공(33)은 접시 머리 형상을 이루고 있다. 또한 타일팁(31)은 일측으로 타일홀더(40)와의 체결력 증대를 위한 단턱(34)을 구비하며, 단턱(34)이 형성된 부위와 상반되는 단부 즉, 스크류컨베이어의 작동시 회전통에 침강된 고형물을 스크래이핑하는 부위로 일정한 곡률을 가지는 만곡부(35)를 형성하고 있다.

타일홀더(40)는 타일팁(31)을 수납하기 위해 타일팁(31)의 규격에 상응하는 평탄면의 고정부(41)를 가지고, 고정부(41)에는 타일팁(31)의 고정공(33)에 삽입되는 고정돌기(42)를 형성하되, 고정돌기(42) 내경으로 볼트(51)에 상응하는 암나사(52)가 형성된다. 고정부(41)에는 고정돌기(42)에 인접하여 단턱(34)을 수용하는 요입홈(43)이 구비된다.

이러한 종래 기술에 따른 타일어셈블리는 타일팁(31)의 단턱(34)이 타일 홀더(40)의 요입홈(43)에 수납됨과 아울러 볼트(51)에 의해 체결하므로 고가의 브래이징(brazing) 공정이 불필요하여 생산단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

그러나 종래기술에 따르면 스크류컨베이어의 회전 날개 선단에 용접을 통해 타일 홀더(40)를 고정하는데, 타일팁의 단턱(34)을 수납하기 위한 요입홈(43)이 형성된 부위(A)의 두께는 주변 보다 얇은 관계로 용접 공정에 취약하기 때문에 타일 홀더의 결합부위에서 뒤틀림 변형이 생겨 조립 불량을 일으킬 수 있다. 이를 고려하여 타일 홀더의 두께를 증대하여 두껍게 형성하여 조립 불량을 방지할 수 있겠으나 내부식성에 적합한 스테인레스스틸로 제작되는 타일 홀더의 제조원가가 증대하게 된다.

또한 검사 공정에서 불량 제품을 걸러내지 못하고 미세한 변형이 생긴 채 적용된 경우 고속 회전(2500 ~ 3500 RPM)하는 회전날개의 선단에서 타일어셈블리가 탈락할 수 있는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일측면은 타일팁과 타일홀더의 결합력을 증대함과 아울러 타일어셈블리의 체결 공정 시 조립 불량을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 스크래이핑의 특성을 갖도록 내마모성의 경질 금속이나 세라믹으로 만드는 고가의 타일팁 중량을 줄여 제조원가를 절감하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 실시예예 따른 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리는, 원심분리기의 스크류컨베이어용 타일어셈블리에 있어서, 상기 타일어셈블리는 소결공정을 통해 평판형으로 형성되는 내마모 타일팁과 주조공정을 통해 형성되어 상기 타일팁을 지지하는 걸림 돌기를 구비한 타일 홀더를 포함하되, 상기 타일팁은 상기 타일 홀더에 체결 부재로 체결하기 위한 고정공과 상기 고정공의 양측 단부에서 폭 방향으로 부분 절개된 걸림홈을 구비하며, 상기 타일 홀더는 상기 타일팁의 바닥면과 면접촉으로 결합하는 결합면을 가지고, 상기 걸림 돌기는 상기 결합면의 양측 단부에서 융기하여 내측으로 돌출된다.

상기 걸림돌기는 상기 타일팁의 걸림홈에 끼워져 쐐기 작용을 하도록 상기 체결부재의 체결방향과 수직한 방향으로 돌출하는 사다리꼴 형상으로 형성하고, 상기 체결부재는 상기 고정공에 끼워 체결하는 육각렌치 볼트 또는 납작머리 리벳을 사용하고, 상기 체결부재에 풀림 방지를 위하여 나이록 처리한다.

상기 타일팁의 바닥면과 상기 타일 홀더의 결합면 사이에 접착 부재를 더 포함한다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 타일팁과 타일 홀더의 결합 구조를 개선한 타일어셈블리는 타일 홀더에 타일팁을 체결 부재로 체결하여 체결 부재의 축 방향으로 강한 결합력을 제공함과 아울러 타일 홀더의 양측 단부에 형성된 걸림 돌기에 의해 타일팁의 양측을 구속시킴으로서 원심분리기에 적용되어 원심력 방향으로 작용하는 타일팁의 탈락을 방지할 수 있다

본 실시예에 따른 타일어셈블리는 기존과 같이 타일팁의 단턱을 형성하지 않아도 되므로 일정 두께의 타일 홀더를 회전날개 선단에 용접을 통해 개재하는 조립 작업 시 발생할 수 있는 뒤틀림 변형에 강인하다.

본 실시예에 따른 타일어셈블리는 타일팁을 제조함에 있어 타일 홀더의 걸림 돌기에 대응한 형상의 걸림 홈을 형성하므로 타일팁 중량을 줄일 수 있어 타입팁의 제조원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 원심분리기용 스크류컨베이용 타일어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 원심분리기용 스크류컨베이용 타일어셈블리의 사용 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타일팁과 타일 홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리의 분래 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타일팁과 타일 홀더 사이에 접착 부재를 개재하여 결합한 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 결합구조를 개선한 타일어셈블리(200)는 평판형 타일팁(131)과 타일팁(131)을 수용하고 쐐기 작용을 하는 걸림 돌기(144)를 가지는 타일 홀더(140) 및 이들을 체결하는 체결 부재(151)을 포함하여 구성한다.

타일팁(131)은 소결 공정을 통해 초경합금 또는 세라믹으로 만든다. 타일팁(131)은 평면 중앙으로 체결 부재(151)를 개재하기 위한 고정공(133)을 형성하며, 고정공(133)의 상부는 체결부재(151)의 머리 형상에 대응하여 경사면을 가진다.

체결부재(151)가 고정공(133)에 매립되어 체결되면 체결부재(151)의 상면은 타일팁(131) 표면과 동일 높이의 평면을 제공하여 평탄하게 된다. 이러한 체결부재(151)는 육각렌치 볼트나 납작머리 리벳을 사용할 수 있다. 여기서 도 3에서와 같이 체결부재(151)의 볼트 표면에 풀림 방지를 위한 나이록 처리를 하여 결합력을 더욱 증대할 수 있다.

또한 타일팁(131) 양측에 타일홀더(140)와의 체결력 증대를 위하여 걸림홈(134)을 형성한다. 걸림홈(134)은 걸림돌기(144)에 대응하는 형상으로 고정공(133)의 양측 단부에서 폭 방향으로 일정 부분을 절개하여 형성한다.

타일팁(131)의 내측 단부는 타일 홀더(140)에 수용되고 그 내측 단부에 대응하는 외측 단부는 스크류컨베이어의 작동시 회전통에 침강된 고형물을 스크래이핑하는 부위로 일정한 곡률을 가지는 만곡부(135)를 형성하고 있다.

타일 홀더(140)는 타일팁(131)의 바닥면과 대향하여 결합하기 위한 평탄한 결합면(141)을 형성하며, 결합면(141)의 이면에 스크류컨베이어의 회전날개 선단에 용접을 통해 개재하기 위한 평탄한 바닥면(143)을 형성한다.

이 결합면(141)의 중앙으로 고정공(133)에 대응하여 체결 부재(151)가 끼워지는 고정돌기(142)을 형성한다. 고정돌기(142)의 내경으로 체결 부재(151)와 나사 결합하기 위한 암나사를 형성할 수 있다.

타일 홀더(140)의 양측 단부 즉, 고정돌기(142) 양측에서 결합면(141)에서 융기하여 내측으로 돌출된 걸림 돌기(144)는 사다리꼴 형상으로 만들어진다. 즉, 걸림 돌기(144)는 체결 부재(151)의 체결 방향과 수직한 방향인 고정 돌기(142)가 위치한 중앙으로 볼록하게 튀어나와 있다. 이 걸림 돌기(144)는 타일팁(131)의 걸림홈(134)에 끼워 맞춰진다. 이 걸림 돌기(144)가 양측 방향에서 타일팁(131)을 구속함에 따라 원심분리기에 적용시 원심력 방향으로 힘을 받는 타일팁(131)의 이탈을 방지하는데 기여할 수 있다.

이와 같이 타일팁(131)의 바닥면을 타일 홀더(140)의 결합면(141)에 올려놓고 걸림돌기(144)가 걸림홈(134)에 맞춰 끼운 상태에서 체결 부재(151)의 축부를 고정공(133)과 고정돌기(142)의 내경에 끼워 넣어 체결한다.

체결부재(151)에 의해 타일 홀더(140)에 타일팁(131)이 체결되면 체결 부재(151)의 체결 방향으로 결합력이 작용하고 그 체결방향에 수직한 방향으로 쐐기 작용을 하는 걸림돌기(144)에 의해 결합력이 더욱 배가된다.

한편, 체결부재(151)와 걸림돌기(144) 이외에 결합력을 추가적으로 제공하기 위하여, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 타일 홀더(140)의 결합면(141)과 타일팁(131)의 바닥면 사이에 접착 부재(161)를 개재할 수 있다. 이러한 접착 부재(161)에 의한 결합 방식은 수지로 본딩하는 방법을 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면 타일 홀더과 타일팁의 결합 구조를 개선함으로써 타일팁과 타일홀더의 결합력을 증대함과 아울러 타일어셈블리의 체결 공정 시 발생할 수 있는 조립 불량을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 스크래이핑의 특성을 갖도록 내마모성의 경질 금속이나 세라믹으로 만드는 고가의 타일팁 중량을 줄여 제조원가를 절감할 수 있다.

131 : 타일팁 133 : 고정공
134 : 걸림홈 135 : 만곡부
140 : 타일 홀더 141 : 결합면
142 : 고정돌기 143 : 바닥면
144 : 걸림 돌기 151 : 체결부재
161 : 접착부재

Claims

원심분리기의 스크류컨베이어용 타일어셈블리에 있어서,
상기 타일어셈블리는 소결공정을 통해 평판형으로 형성되는 내마모 타일팁과 주조공정을 통해 형성되어 상기 타일팁을 지지하는 걸림 돌기를 구비한 타일 홀더를 포함하되,
상기 타일팁은 상기 타일 홀더에 체결 부재로 체결하기 위한 고정공과 상기 고정공의 양측 단부에서 폭 방향으로 부분 절개된 걸림홈을 구비하며,
상기 타일 홀더는 상기 타일팁의 바닥면과 면접촉으로 결합하는 결합면을 가지고, 상기 걸림 돌기는 상기 타일팁의 걸림홈에 끼워져 쐐기 작용을 하도록 상기 결합면의 양측 단부에서 융기하여 상기 체결부재의 체결방향과 수직한 내측 방향으로 돌출되어 형성되고,
상기 체결부재는 상기 고정공에 끼워 체결하는 육각렌치 볼트 또는 납작머리 리벳을 사용하고, 상기 체결부재에 풀림 방지를 위하여 나이록 처리한 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리.
삭제
제1항에 있어서,
상기 타일팁의 바닥면과 상기 타일 홀더의 결합면 사이에 접착 부재를 더 포함하는 타일팁과 타일홀더의 결합구조를 개선한 타일어셈블리.