KR101731253B1 - 폴리에틸렌과 강모 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌과 강모 교반장치에 관한 것으로서, 가벼운 식물성 섬유질로 이루어지는 강모를 포함하여 폴리에틸렌과 혼합 성형하고자할 때 강모의 특성상 폴리에틸렌과 잘 혼합되지 않는 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로;
원통형으로 이루어지는 내통과, 상기 내통의 외경보다 큰 외경을 가지는 외통과, 상기 내통의 외경면에 밀착되는 히터와, 상기 내통과 외통의 사이 공간에 충진되는 보온재와, 원판 형상으로 이루어져 상기 내통과 외통의 상단과 하단을 각각 마감하는 마감판과, 상부에 위치한 마감판의 일측에 형성되어 액상의 폴리에틸렌 및 강모를 투입하는 투입구와 하부에 위치한 마감판의 일측에 형성되는 배출구를 포함하여 구성되는 몸체와;
상부에 위치한 마감판의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판의 상면에 안착되는 제1 회전축과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판을 관통하고 몸체의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축과, 상기 제1 회전축과 제2 회전축이 서로 반대 방향으로 회전하도록 하는 구동모터를 포함하는 구동장치와;
중앙에는 상기 제1 또는 제2 회전축이 삽입 고정되고 법선 방향으로 2 ~ 4개의 날개가 일 방향으로 비틀어지며 법선 방향으로 연장되는 프로펠러 형상을 가지고 하나는 제2 회전축의 하단에 장착되어 회전에 따라 아래 방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제1 교반날개와, 상기 제1 교반날개의 하부로 이격되어 제1 회전축에 장착되어 회전에 따라 상방향으로 이송하는 힘이 작용하도록 장착되는 제2 교반날개를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폴리에틸렌과 강모 교반장치에 관한 것이다.

Description

폴리에틸렌과 강모 교반장치{The churner for a polyethylene and birse}

본 발명은 폴리에틸렌과 강모 교반장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 가벼운 식물성 섬유질로 이루어지는 강모를 포함하여 폴리에틸렌과 혼합 성형하고자할 때 강모의 특성상 폴리에틸렌과 잘 혼합되지 않는 문제점을 해결하기 위하여 개발된 폴리에틸렌과 강모 교반장치에 관한 것이다.

일상 생활과 건축과 토목 및 각종 산업현장에서는 다양한 물품들이 사용되고 있으며 물품을 이루는 재료는 각종 천연재료와 합성수지 그리고 금속으로 크게 구분할 수 있다.

일반적으로 천연재료는 목재와 석재를 예를 들 수 있는데 그 수량이 한정적이고 목재를 포함하는 식물성 재료는 가볍고 친환경적이나 내구성이 현저히 떨어진다는 단점이 있으며 석재의 경우 보통 가공이 어려우며 비싸다는 단점을 가지고 있다.

반면에 합성수지의 경우 가벼우나 가격이 비교적 비싸면서 환경오염의 원인이 되는 단점이 있으며, 금속재의 경우 내구성이 좋으나 무겁고 가격이 비싸다는 단점이 있는 것이 일부 경우를 제외하고 일반적이다.

이에 성형성이 우수한 합성수지에 다양한 재료를 첨가하도록 하여 전체적인 물성을 향상시키거나 제조단가를 낮추고자 하는 노력이 있어 수많은 성형용 수지 조성물이 개발되고 있는 상황이다.

하지만 코코넛껍질과 같은 강모를 절단한 후 폴리에틸렌과 혼합하면 인장력과 탄성을 얻을 수 있으며 부피대비 무게를 획기적으로 줄일 수 있으나 기존의 교반기로는 폴리에틸렌과 강모가 균일하게 혼합되지 않으며 섬유질인 강모가 교반날개나 축에 끼어 멈추는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

(특허 문헌 1) 대한민국공개특허 제10-2003-0034250호 (2003년05월01일) (특허 문헌 2) 대한민국특허등록 제10-0811562-0000호 (2008년03월03일) (특허 문헌 3) 대한민국실용신안등록 제20-0451440-0000호 (2010년12월09일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 폴리에틸렌과 혼합하고자 할 때 위로 뜨려는 성질을 가진 강모를 아래 방향으로 유도하면서 교반기 전체에서 폴리에틸렌과 강모를 포함하는 혼합재료가 고르게 섞일 수 있도록 하는 폴리에틸렌과 강모 교반장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원통형으로 이루어지는 내통과, 상기 내통의 외경보다 큰 외경을 가지는 외통과, 상기 내통의 외경면에 밀착되는 히터와, 상기 내통과 외통의 사이 공간에 충진되는 보온재와, 원판 형상으로 이루어져 상기 내통과 외통의 상단과 하단을 각각 마감하는 마감판과, 상부에 위치한 마감판의 일측에 형성되어 액상의 폴리에틸렌 및 강모를 투입하는 투입구와 하부에 위치한 마감판의 일측에 형성되는 배출구를 포함하여 구성되는 몸체와;

상부에 위치한 마감판의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판의 상면에 안착되는 제1 회전축과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판을 관통하고 몸체의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축과, 상기 제1 회전축과 제2 회전축이 서로 반대 방향으로 회전하도록 하는 구동모터를 포함하는 구동장치와;

중앙에는 상기 제1 또는 제2 회전축이 삽입 고정되고 법선 방향으로 2 ~ 4개의 날개가 일 방향으로 비틀어지며 법선 방향으로 연장되는 프로펠러 형상을 가지고 하나는 제2 회전축의 하단에 장착되어 회전에 따라 아래 방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제1 교반날개와, 상기 제1 교반날개의 하부로 이격되어 제1 회전축에 장착되어 회전에 따라 상방향으로 이송하는 힘이 작용하도록 장착되는 제2 교반날개를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 구동장치는 상부에 위치한 마감판의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판의 상면에 안착되는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축의 상단에 장착되는 종동기어와, 구동모터에 의하여 회전하며 상기 종동기어와 맞물리는 구동기어와, 상기 구동기어와 동일한 축 하부에 장착되는 구동스프라켓과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판을 관통하고 몸체의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축과, 상기 제2 회전축의 상단에 장착되어 상기 구동스프라켓과 체인으로 연결되어 연동하도록 하는 종동스프라켓과, 제1 회전축과 제2 회전축의 사이와 제2 회전축과 상부에 위치한 마감판의 사이에 장착되는 베어링으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 내측 공간을 상하 두 개의 공간이 되도록 하는 격판이 추가로 형성되어 제2 교반날개가 상기 격판의 상면에 위치하도록 하고, 상기 격판의 일측에 형성되어 차단밸브에 의하여 상하 공간을 연결하는 제2 배출구를 구비하며;

상기 제1 회전축은 상기 격판을 관통한 후 하단에는 회전에 따라 아래 방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제3 교반날개를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 축을 제외한 전체적으로 가압력 및 교반이 가능한 두 개의 프로펠러 형상을 가진 제 내지 제2 교반날개가 서로 마주보면서 반대 방향으로 회전하여 사이 공간에 가압력이 작용하면서 교반되도록 하여 폴리에틸렌과 강모가 균일하게 혼합될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정단면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동장치를 나타낸 부분확대 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반날개를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반날개를 나타낸 평면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동장치를 나타낸 부분확대 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반날개를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반날개를 나타낸 평면도로서, 원통형으로 이루어지는 내통(11)과, 상기 내통(11)의 외경보다 큰 외경을 가지는 외통(12)과, 상기 내통(11)의 외경면에 밀착되는 히터(13)와, 상기 내통(11)과 외통(12)의 사이 공간에 충진되는 보온재(14)와, 원판 형상으로 이루어져 상기 내통(11)과 외통(12)의 상단과 하단을 각각 마감하는 마감판(15)과, 상부에 위치한 마감판(15)의 일측에 형성되어 액상의 폴리에틸렌 및 강모를 투입하는 투입구(16)와 하부에 위치한 마감판(15)의 일측에 형성되는 배출구(17)를 포함하여 구성되는 몸체(1)와;

상부에 위치한 마감판(15)의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판(15)의 상면에 안착되는 제1 회전축(21)과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축(21)이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판(15)을 관통하고 몸체(1)의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축(26)과, 상기 제1 회전축(21)과 제2 회전축(26)이 서로 반대 방향으로 회전하도록 하는 구동모터(23)를 포함하는 구동장치(2)와;

중앙에는 상기 제1 또는 제2 회전축(21, 26)이 삽입 고정되고 법선 방향으로 2 ~ 4개의 날개가 일 방향으로 비틀어지며 법선 방향으로 연장되는 프로펠러 형상을 가지고 하나는 제2 회전축(26)의 하단에 장착되어 회전에 따라 아래 방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제1 교반날개(3a)와, 상기 제1 교반날개(3a)의 하부로 이격되어 제1 회전축(21)에 장착되어 회전에 따라 상방향으로 이송하는 힘이 작용하도록 장착되는 제2 교반날개(3b)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폴리에틸렌과 강모 교반장치를 나타내었다.

보다 구체적인 실시 예로 상기 구동장치(2)는 상부에 위치한 마감판(15)의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판(15)의 상면에 안착되는 제1 회전축(21)과, 상기 제1 회전축(21)의 상단에 장착되는 종동기어(22)와, 구동모터(23)에 의하여 회전하며 상기 종동기어(22)와 맞물리는 구동기어(24)와, 상기 구동기어(24)와 동일한 축 하부에 장착되는 구동스프라켓(25)과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축(21)이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판(15)을 관통하고 몸체(1)의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축(26)과, 상기 제2 회전축(26)의 상단에 장착되어 상기 구동스프라켓(25)과 체인(27)으로 연결되어 연동하도록 하는 종동스프라켓(28)과, 제1 회전축(21)과 제2 회전축(26)의 사이와 제2 회전축(26)과 상부에 위치한 마감판(15)의 사이에 장착되는 베어링(29)으로 구성됨을 특징으로 한다.

일반적으로 다양한 물질을 교반하는 장치에 대한 기술은 이미 널리 공지되어 있는 것으로 수만은 선행기술이 있는 기술이지만 본원발명은 기존의 것과 확실하게 구분되는 두 가지 특징이 있는 것이다.

먼저 본원의 구동장치(2)는 구동기어(24)와 맞물리는 종동기어(22)에 의하여 제1 회전축(21)은 구동기어(24)와 반대방향으로 회전을 하며, 구동기어(24)와 동일축 선상에 장착되는 구동스프라켓(25)은 종동스프라켓(28)이 체인(27)으로 연결되었을 때 동일한 회전방향으로 회전하게 되는 것으로 결과적으로 제1 회전축(21)과 제2 회전축(26)은 서로 반대 방향으로 회전할 수 있는 구조를 가지는 것이다.

또 다른 특징으로는 제1 내지 제2 교반날개(3a, 3b)는 서로 다른 방향으로 회전을 하면서 상부에서 공급되는 원료는 제1 교반날개(3a)가 아래로 보내고 하부의 원료는 제2 교반날개(3b)가 위로 보내어 그 중간지점에서 강제로 혼합되는 힘이 작용하도록 하여 서로 섞이지 않는 폴리에틸렌과 강모가 혼합될 수 있도록 하는 구조를 가진다.

추가적으로 구분되는 특징은 본원의 제1 내지 제2 교반날개(3a, 3b)의 형상으로 기존의 교반장치에서 사용되는 교반을 위한 날개는 보통 회전하는 축에 방사형으로 연장되는 봉이 장착되고 그 봉에 날개가 장착되는 구조가 가장 많이 사용되지만 본원에 적용하면 날개에 의한 영향이 상대적으로 덜 받는 곳에 강모가 뭉치는 현상이 발생하면서 고른 혼합이 불가능할 뿐만 아니라 회전을 방해하여 장치의 구동을 멈추게 하고 혹은 파손시키는 결과를 가져오게 된다.

이에 본원의 제1 내지 제2 교반날개(3a, 3b)에서 날개의 형상은 qlgiodrl나선박 그리고 선풍기에 적용되는 일부가 아닌 전체에 추력을 작용할 수 있는 프로펠러의 형상을 적용하여 교반하고 가압하는 힘이 전체적으로 균일하게 작용하여 일부 구역에 강모나 폴리에텔렌이 몰리는 현상을 방지하도록 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 보다 구체적인 실시 예로 상기 몸체(1)의 내측 공간을 상하 두 개의 공간이 되도록 하는 격판(18)이 추가로 형성되어 제2 교반날개(3b)가 상기 격판(18)의 상면에 위치하도록 하고, 상기 격판(18)의 일측에 형성되어 차단밸브에 의하여 상하 공간을 연결하는 제2 배출구(19)를 구비하며;

상기 제1 회전축(21)은 상기 격판(18)을 관통한 후 하단에는 회전에 따라 아래방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제3 교반날개(3c)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 추가로 제시하였다.

상기 실시 예는 차단밸브가 간헐적으로 열리면서 충분히 고르게 교반하여 혼합되었을 때 제2 배출구(19)를 통하여 하부로 떨어지도록 하는 것이며 제3 교반날개(3c)는 교반의 목적보다는 혼합된 물질을 배출구(17)를 통하여 배출하기 위하여 형성한 것이다.

1 : 몸체
11 : 내통 12 : 외통
13 : 히터 14 : 보온재
15 : 마감판 16 : 투입구
17 : 배출구 18 : 격판
19 : 제2 배출구
2 : 구동장치
21 : 제1 회전축 22 : 종동기어
23 : 구동모터 24 : 구동기어
25 : 구동스프라켓 26 : 제2 회전축
27 : 체인 28 : 종동스프라켓
29 : 베어링
3a : 제1 교반날개
3b : 제2 교반날개
3c : 제3 교반날개

Claims (3)

1. 원통형으로 이루어지는 내통(11)과, 상기 내통(11)의 외경보다 큰 외경을 가지는 외통(12)과, 상기 내통(11)의 외경면에 밀착되는 히터(13)와, 상기 내통(11)과 외통(12)의 사이 공간에 충진되는 보온재(14)와, 원판 형상으로 이루어져 상기 내통(11)과 외통(12)의 상단과 하단을 각각 마감하는 마감판(15)과, 상부에 위치한 마감판(15)의 일측에 형성되어 액상의 폴리에틸렌 및 강모를 투입하는 투입구(16)와 하부에 위치한 마감판(15)의 일측에 형성되는 배출구(17)를 포함하여 구성되는 몸체(1)와;
   상부에 위치한 마감판(15)의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판(15)의 상면에 안착되는 제1 회전축(21)과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축(21)이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판(15)을 관통하고 몸체(1)의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축(26)과, 상기 제1 회전축(21)과 제2 회전축(26)이 서로 반대 방향으로 회전하도록 하는 구동모터(23)를 포함하는 구동장치(2)와;
   중앙에는 상기 제1 또는 제2 회전축(21, 26)이 삽입 고정되고 법선 방향으로 2 ~ 4개의 날개가 일 방향으로 비틀어지며 법선 방향으로 연장되는 프로펠러 형상을 가지고 하나는 제2 회전축(26)의 하단에 장착되어 회전에 따라 아래 방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제1 교반날개(3a)와, 상기 제1 교반날개(3a)의 하부로 이격되어 제1 회전축(21)에 장착되어 회전에 따라 상방향으로 이송하는 힘이 작용하도록 장착되는 제2 교반날개(3b)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하며,
   상기 구동장치(2)는 상부에 위치한 마감판(15)의 정중앙을 관통한 후 하단이 하단에 위치한 마감판(15)의 상면에 안착되는 제1 회전축(21)과, 상기 제1 회전축(21)의 상단에 장착되는 종동기어(22)와, 구동모터(23)에 의하여 회전하며 상기 종동기어(22)와 맞물리는 구동기어(24)와, 상기 구동기어(24)와 동일한 축 하부에 장착되는 구동스프라켓(25)과, 긴 원통형으로 이루어져 제1 회전축(21)이 삽입된 상태에서 상부에 위치한 마감판(15)을 관통하고 몸체(1)의 내측 중단까지 연장되는 제2 회전축(26)과, 상기 제2 회전축(26)의 상단에 장착되어 상기 구동스프라켓(25)과 체인(27)으로 연결되어 연동하도록 하는 종동스프라켓(28)과, 제1 회전축(21)과 제2 회전축(26)의 사이와 제2 회전축(26)과 상부에 위치한 마감판(15)의 사이에 장착되는 베어링(29)으로 구성됨을 특징으로 하는 폴리에틸렌과 강모 교반장치에 있어서,
   상기 몸체(1)의 내측 공간을 상하 두 개의 공간이 되도록 하는 격판(18)이 추가로 형성되어 제2 교반날개(3b)가 상기 격판(18)의 상면에 위치하도록 하고, 상기 격판(18)의 일측에 형성되어 차단밸브에 의하여 상하 공간을 연결하는 제2 배출구(19)를 구비하며;
   상기 제1 회전축(21)은 상기 격판(18)을 관통한 후 하단에는 회전에 따라 아래방향으로 이송하는 힘이 작용하는 제3 교반날개(3c)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 폴리에틸렌과 강모 교반장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images