KR101258970B1 - 지립의 원심 투사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소요 간격을 두고 서로 대향하는 1쌍의 원반형상의 측판 사이에, 복수의 임펠러 블레이드를 방사상으로 부착하여 임펠러를 구성하며, 상기 임펠러를, 전동기의 출력 축에 끼움부착된 허브에 부착하고, 또한 상기 임펠러를 임펠러 커버에 의해 포위하여, 임펠러의 회전에 의해 지립을 원심 투사하는 지립의 원심 투사장치로서, 측면 라이너 및 임펠러 블레이드의 교환을 용이하게 행할 수 있는 지립의 원심 투사장치를 제공한다. 임펠러 커버(2)의 내부에, 전체적으로는 뒤집혀 말단이 넓어지는(upside-down widening) U자형상을 이루고 또한 상단 부분에서 2분할 가능하게 구성되어 상기 임펠러(1)에 의해 투사되는 지립으로부터 임펠러 커버(2)의 측벽을 보호하는 단면 U자형상의 측면 라이너(3)를, 탈부착가능하게 부착하고, 측판(11)의 내측으로부터 삽입한 볼트(15)의 허브(4)에 대한 나사부착에 의해 임펠러(1)를 허브(4)에 체결하며, 임펠러(1)의 외부직경 치수를 최대 200mm로 한다.

Description

지립의 원심 투사장치{CENTRIFUGAL ABRASIVE GRAIN PROJECTILE DEVICE}

본 발명은, 지립의 원심 투사장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 소요 간격을 두고 서로 대향하는 1쌍의 원반형상의 측판 사이에, 복수의 임펠러 블레이드(impeller blades)를 방사상으로 부착하여 임펠러를 구성하고, 상기 임펠러를, 전동기의 출력 축에 끼움부착된 허브(hub)에 장착하며, 또한 상기 임펠러를 임펠러 커버에 의해 포위하여, 임펠러의 회전에 의해 지립을 원심 투사하는 지립의 원심 투사장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 장치의 하나로서, 일본특허 제4085353호 공보에 개시된 것이 있다. 그 장치에서는, 2장의 제1·제2 임펠러 측판과 복수의 임펠러 블레이드에 의해 구성되고 또한 회전축의 선단에 부착된 임펠러를 포위하는 임펠러 커버를, 복수로 분할된 라이너(liner)에 의해 보호하도록 하고, 라이너는; 사다리꼴의 판형상을 이루며, 임펠러 커버의 회전축 측의 내면에 탈부착가능하게 하여 나사고정 체결되고, 제1·제2 임펠러 측판이 통과가능한 관통 구멍을 가지는 제1 측면 라이너와; 사다리꼴의 판형상을 이루며, 임펠러 커버에 있어서의 회전축의 반대측의 내면에 탈부착가능하게 하여 나사고정 체결되고, 제1·제2 임펠러 측판이 통과가능한 관통 구멍을 가지는 제2 측면 라이너와; 이들 제1·제2 측면 라이너 전단부(前端部)의 사이에 탈부착가능하게 걸쳐 놓아지며, 또한 단면 U자형의 경사 홈통형상(gutter)을 이루는 전방측면 라이너(front-side liner)와; 제1·제2 측면 라이너의 후단부의 사이에 탈부착가능하게 걸쳐 놓아지며, 또한 단면 U자형의 경사 홈통형상을 이루는 후방측면 라이너(rear-side liner)와; 엔드리스 벨트형상을 이루며, 제1·제2 측면 라이너 및 전방·후방 측면 라이너의 상단부분에 탈부착가능하게 환형으로 장착된 조립프레임 라이너(frame liner)와, 하면에 돌출설치된 환형(環狀) 돌기가 조립프레임 라이너의 상단부분에 탈부착가능하게 삽입되어, 제1·제2 측면 라이너 및 전방·후방 측면 라이너의 상단부가 형성하는 개구를 폐쇄가능한 천장 측면 라이너;로 구성하여, 임펠러 커버를 보호하는 각 라이너의 교환 작업을 용이하게 한다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 지립의 원심 투사장치에서는, 측면 라이너의 교환에 여전히 시간과 노력이 드는데다가, 임펠러가 대형이며 그 중량도 무겁기 때문에, 임펠러 블레이드의 교환에도 상당한 시간과 노력이 소요된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 측면 라이너 및 임펠러 블레이드의 교환을 용이하게 행하는 것이 가능한 지립의 원심 투사장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 있어서의 지립의 원심 투사장치는, 소요 간격을 두고 서로 대향하는 1쌍의 원반형상의 측판 사이에, 복수의 임펠러 블레이드를 방사상으로 부착하여 임펠러를 구성하고, 상기 임펠러를, 전동기의 출력 축에 끼움부착된 허브에 부착하고, 또한 상기 임펠러를 임펠러 커버에 의해 포위하여, 임펠러의 회전에 의해 지립을 원심 투사하는 지립의 원심 투사장치로서, 상기 임펠러 커버의 내부에, 전체적으로는 뒤집혀 말단이 넓어지는(upside-down widening) U자형상을 이루며 또한 상단 부분에서 2분할 가능하게 구성되어 상기 임펠러에 의해 투사되는 지립으로부터 상기 임펠러 커버의 측벽을 보호하는 단면 U자형상의 측면 라이너를, 탈부착가능하게 부착하고, 상기 측판의 내측으로부터 삽입된 볼트의 허브에 대한 나사부착에 의해 상기 임펠러를 허브에 체결하며, 상기 임펠러의 외부직경 치수를 최대 200mm로 한 것을 특징으로 한다.

본 출원은, 일본국에서 2008년 12월 12일에 출원된 특원 2008-316334호 및 2009년 11월 5일에 출원된 특원 2009-253725호에 근거하고 있으며, 그 내용은 본 출원의 내용으로서, 그 일부를 형성한다.

또한, 본 발명은 이하의 상세한 설명에 의해 더욱 완전히 이해될 수 있을 것이다. 그렇지만, 상세한 설명 및 특정 실시예는, 본 발명의 바람직한 실시의 형태이며, 설명의 목적을 위해서만 기재되어 있는 것이다. 이러한 상세한 설명으로부터, 다양한 변경, 개변이 당업자에 있어서 명확하기 때문이다.

출원인은, 기재된 실시의 형태 중 어느 것도 공중에게 헌상할 의도는 없으며, 개시된 개변, 대체안 중, 특허청구범위 내에 문언상 포함되지 않을지도 모르는 것도, 균등론 하에서의 발명의 일부로 한다.

본 명세서 혹은 특허청구범위의 기재에 있어서, 명사 및 동일한 지시어의 사용은, 특히 지시되지 않는 한, 또는 문맥에 의해 명료하게 부정되지 않는 한, 단수 및 복수 양쪽을 포함하는 것으로 해석해야 한다. 본 명세서 중에 제공된 어떠한 예시 또는 예시적인 용어(예컨대, 「등」 )의 사용도, 단지 본 발명을 용이하게 설명한다고 하는 의도임에 불과하며, 특히 특허청구범위에 기재하지 않는 한 본 발명의 범위에 제한을 가하는 것이 아니다.

이상의 설명으로부터 명확한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 지립의 원심 투사장치는, 소요 간격을 두고 서로 대향하는 1쌍의 원반형상의 측판 사이에, 복수의 임펠러 블레이드를 방사상으로 부착하여 임펠러를 구성하고, 상기 임펠러를, 전동기의 출력 축에 끼움부착된 허브에 부착하며, 또한 임펠러를 임펠러 커버에 의해 포위하여, 임펠러의 회전에 의해 지립을 원심 투사하는 지립의 원심 투사장치로서, 임펠러 커버의 내부에, 전체적으로는 뒤집혀 말단이 넓어지는 U자형상을 이루며 또한 상단 부분에서 2분할 가능하게 구성되어 임펠러에 의해 투사되는 지립으로부터 임펠러 커버의 측벽을 보호하는 단면 U자형상의 측면 라이너를, 탈부착가능하게 부착하고, 측판의 내측으로부터 삽입된 볼트의 허브에 대한 나사부착에 의해 임펠러를 허브에 체결하며, 임펠러의 외부직경 치수를 최대 200mm로 하였기 때문에, 측면 라이너 및 임펠러 블레이드의 교환을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되는 등의 뛰어난 실용적 효과를 나타낸다.

도 1은, 본 발명의 1실시예를 나타내는 일부를 잘라낸 단면 측면도이다.
도 2는, 도 1의 일부를 잘라낸 단면 정면도이다.
도 3은, 도 1의 주요부의 확대 상세도이다.

이하, 본 발명을 적용한 지립(砥粒)의 원심 투사장치의 1실시예에 대해서 도 1∼도 3에 근거하여 상세하게 설명한다. 본 지립의 원심 투사장치는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전하여 지립을 원심 투사하는 임펠러(1)와, 상기 임펠러(1)를 포위하여 지립의 외부에 대한 비산(飛散)을 저지하는 임펠러 커버(2)와, 임펠러 커버(2)에 있어서의 임펠러(1)의 반경방향의 측벽을 지립의 투사로부터 보호하는 측면 라이너(3)와, 고정 배치되고 또한 그 출력 축(output shaft)에 끼움부착된 허브(4)를 통하여 임펠러(1)가 부착된 전동기(5)와, 임펠러 커버(2)에 부착되어 지립을 임펠러(1) 내로 유도하는 유도관(guiding tube, 6)과, 임펠러(1)에 있어서의 후술하는 제2 측판(11)의 중심에 육각구멍부착 볼트(hexagonal socket head cap screws, 7)에 의해 탈부착가능하게 체결되어 유도된 지립을 분산시키는 디스트리뷰터(distributor, 8)와, 분산된 지립을 제어하여 임펠러(1)에 공급하는 컨트롤 케이지(control cage, 9)로 구성되어 있다.

그리고, 임펠러(1)에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 임펠러 블레이드(14)가 통과가능한 크기의 개구를 중앙부에 설치한 도넛판(extended play record) 형상의 제1 측판(10) 및 원반형상(disc-shaped)의 제2 측판(11)을, 이들 2장의 제1·제2 측판(10·11) 사이에 이들의 원주방향을 따라 등간격을 두고 배치된 복수 개의 스테이(stays)(12·12)와, 2장의 제1·제2 측판(10·11)의 각 외측으로부터 스테이(12)에 나사부착된 복수 개의 육각구멍부착 볼트(13)에 의해 체결하여 일체화하고, 또한 2장의 제1·제2 측판(10·11) 사이에는, 이들의 각 내면에 새겨진 홈(도시 생략)에 그 양측부의 아래 반분을 끼움결합시킨 복수의 임펠러 블레이드(14·14)가 등간격을 두고 방사상으로 부착되어 있다.

또한, 임펠러(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 측판(11)의 내측으로부터 삽입된 육각구멍부착 볼트(15)에 의해 제2 측판(11)을 허브(4)에 체결하여 부착하고 있다. 그리고, 임펠러(1)의 외부직경 치수는 최대 200mm이다.

임펠러(1)의 외부직경 치수가 200mm보다 크면 중량이 무거워져, 한쪽 손으로 임펠러를 핸들링하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 임펠러의 교환을 간단하게 하기 위해서는, 외부직경 치수는 최대 200mm일 필요가 있다.

또한, 임펠러(1)가 크면, 구동원도 커지고, 원심 투사장치의 구성도 커진다. 따라서, 핸들링을 고려하면 임펠러 외부직경 치수는 작은 쪽이 좋다.

당연하지만, 커지면 그만큼 재료비도 소요되게 된다.

그러나, 원심 투사장치에 있어서 지립의 투사 속도를 확보하는 것을 전제로 하여, 임펠러 외부직경 치수를 작게 하면, 임펠러의 회전속도를 높게 할 필요가 있다. 그리고, 임펠러가 고속회전하면 진동·소음이 발생하며, 이들의 제어를 위해 별도의 기구가 필요하게 되어 도리어 복잡한 장치로 될 수도 있다. 따라서, 원심 투사장치에 있어서, 임펠러(1)의 양호한 핸들링과 지립의 투사량을 확보하기 위해서는, 적정한 임펠러 외부직경 치수와 임펠러 회전속도를 선택할 필요가 있다. 한편, 통상 주물품의 후처리 공정(following process)에서의 모래제거(sand stripping)나, 단조(鍛造)품, 제관(製缶)품의 스케일제거(descaling), 버제거(deflashing) 등의 스틸 쇼트(steel shot)에서는, 61∼81m/s의 투사 속도로 한다. 특히, 투사 속도를 약 73m/s로 하는 것이 일반적이다.

본 발명은, 이들의 파라미터를 최적으로 하기 위해서, 임펠러(1)의 외부직경 치수는 최소 100mm, 바람직하게는 120mm 이상, 더욱 바람직하게는 160mm 이상으로 하였다. 따라서, 본 발명의 임펠러(1)의 외부직경 치수는 최소 100mm이며 최대 200mm이고, 바람직하게는 120mm 내지 200mm이며, 더욱 바람직하게는, 160mm 내지 200mm이다.

그리고, 이때의 임펠러의 회전속도는, 5000rpm 내지 10000rpm이며, 바람직하게는, 5800rpm 내지 10000rpm이며, 더욱 바람직하게는, 5800rpm 내지 7200rpm이다. 표 1에 임펠러 외부직경을 다양하게 변화시켰을 때의 핸들링의 좋고 나쁨, 투사량 확보의 좋고 나쁨, 및 임펠러 회전속도를 정리해서 나타낸다.

또한, 임펠러 커버(2)에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 단면형상이 사다리꼴 형상을 이루는 동시에 상단부 및 하단부를 개구한 커버 본체(16)의 상단부에, 상기 상단 개구부를 폐쇄하는 덮개부재(17)가 복수 개의 볼트·너트(18·19)에 의해 체결되어 탈부착가능하게 부착되어 있다.

한편, 커버 본체(16)의 상단 개구부는 임펠러(1)가 출입가능한 넓이를 가지고 있다.

또한, 측면 라이너(3)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전체적으로는 뒤집혀 말단이 넓어지는 U자형상을 이루는 동시에 상단 부분이 원호형상을 이루고, 또한 상단 부분의 중앙에서 2분할 가능하게 구성되며 또 단면이 U자형상을 이루고 있다. 그리고, 측면 라이너(3)는, 임펠러 커버(2) 전방벽 및 후방벽의 내면에 각각 부착되며 또한 상단 부분이 원호형상을 이루는 사다리꼴 판형상의 2장의 보조 라이너(20·21)에 있어서의 상단 사이 및 측단 사이에, 이들에 포개져 쌓아지도록 걸쳐져 배치되어 있다(도 1 참조).

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 임펠러 커버(2)의 좌우 양 외측면에는, 전후 방향으로 연장되는 직사각형 형상의 볼트 부착 부재(member for receiving bolts)(22·22)가 볼트(미도시)를 통하여 탈부착가능하게 부착되어 있고, 볼트 부착 부재(22·22)에는, 2개의 볼트(23·23)가 임펠러 커버(2)의 좌우 양 측벽을 각각 관통하여 나사부착되어 있으며, 2개의 볼트(23·23)는 측면 라이너(3)를 가압하고 있다.

이와 같이 구성한 것은, 복수 개의 너트(19·19)를 느슨하게 하여 볼트(18·18)를 빼고, 덮개부재(17)를 커버 본체(16)의 상단부로부터 분리하여 커버 본체(16)의 상단 개구부를 개방하고, 또한 볼트 부착 부재(22·22)를 임펠러 커버(2)로부터 분리하여 2개의 볼트(23·23)를 빼낸다. 그 다음에, 측면 라이너(3)를 커버 본체(16)의 상단 개구부로부터 빼냄으로써, 도 2에 나타내는 상태로부터 측면 라이너(3)를 분리할 수 있다. 또한, 이상의 조작을 반대로 행하는 것에 의해, 도 2에 나타내는 상태로 측면 라이너(3)를 장착할 수 있다.

또한, 유도관(6) 및 컨트롤 케이지(9)를 제거하는 동시에, 상술한 바와 같이 하여 측면 라이너(3)를 떼어낸 후, 복수 개의 육각구멍부착 볼트(15·15)를 느슨하게 하여 빼냄으로써, 도 3에 나타내는 상태의 임펠러(1)를 허브(4)로부터 분리해서 커버 본체(16)의 상단 개구부로부터 꺼낼 수 있다. 또한, 이상의 조작을 반대로 행하는 것에 의해, 도 3에 나타내는 상태로 임펠러(1)를 허브(4)에 장착할 수 있다.

그리고, 커버 본체(16)로부터 꺼낸 임펠러(1)에 있어서, 육각구멍부착 볼트(7)를 느슨하게 하여 디스트리뷰터(8)를 제2 측판(11)으로부터 분리한 뒤, 임펠러 블레이드(14)를 임펠러(1)의 중심으로 이동시킴으로써, 임펠러 블레이드(14)의 제거를 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이상의 조작을 반대로 행하는 것에 의해, 임펠러(1)를 조립하는 동시에 디스트리뷰터(8)를 제2 측판(11)에 부착할 수 있다.

한편, 유도관(6), 컨트롤 케이지(9) 및 디스트리뷰터(8)를 제거하고, 임펠러 블레이드(14)를 제1·제2 측판(10·11) 사이의 중앙으로 이동시킴으로써, 임펠러(1)를 허브(4)에 부착한 상태로 임펠러 블레이드(14)를 제1·제2 측판(10·11)으로부터 제거할 수 있다.

단, 임펠러의 크기에 비례하여 원심 투사장치 전체를 작게 하면, 임펠러 커버(2) 안에 손이나 공구를 집어넣는 것이 곤란해져, 도리어 임펠러의 제거 및 부착(removing and attaching)이 곤란해진다. 따라서, 임펠러의 제거 및 부착을 양호하게 하기 위해서는, 임펠러의 회전 중심의 단면(도 2의 A-A단면)에서 임펠러 측판과 임펠러를 좌우 합계(도 2의 X+Y)에서 10∼40mm, 바람직하게는 약30mm의 여유를 가지면 된다.

Claims (11)

1. 소요(所要) 간격을 두고 서로 대향하는 1쌍의 원반형상의 측판 사이에, 복수의 임펠러 블레이드를 방사상으로 부착하여 임펠러를 구성하고, 상기 임펠러를, 전동기의 출력 축에 끼움부착된 허브에 부착하며, 또한 상기 임펠러를 임펠러 커버에 의해 포위하여, 임펠러의 회전에 의해 지립을 원심 투사하는 지립의 원심 투사장치로서,
   1쌍의 상기 측판을, 이들 측판 사이에 이들의 원주방향으로 등간격을 두고 배치된 복수의 스테이와 상기 측판의 외측으로부터 상기 스테이에 나사부착된 복수의 볼트와의 체결에 의해 일체화하고,
   상기 임펠러 커버의 내부에, 전체적으로는 뒤집혀 말단이 넓어지는(upside-down widening) U자형상을 이루고 또한 상단 부분에서 2분할 가능하게 구성되어 상기 임펠러에 의해 투사되는 지립으로부터 상기 임펠러 커버의 측벽을 보호하는 단면 U자형상의 측면 라이너를, 탈부착가능하게 부착하며,
   상기 측판의 내측으로부터 삽입한 볼트의 허브에 대한 나사부착에 의해 상기 임펠러를 허브에 체결하고,
   상기 임펠러 커버 본체의 상단 개구부는 임펠러가 출입가능한 넓이를 가지며,
   상기 임펠러의 외부직경 치수를 160mm 내지 200mm로, 상기 임펠러의 회전속도를 5800rpm 내지 7200rpm으로 한 것을 특징으로 하는 지립의 원심투사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 임펠러 측판과 임펠러는, 임펠러의 회전 중심의 단면에서 좌우 합계 30mm의 여유를 가지는 것을 특징으로 하는 지립의 원심 투사장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images